A Bioluminescent 3CLPro Activity Assay to Monitor SARS-CoV-2 Replication and Identify Inhibitors

Autor: Xavier de Lamballerie, Manon Brailly, Yves L. Janin, Aymeric Hans, José-Carlos Valle-Casuso, Vincent Lotteau, Franck Touret, Mustapha Si-Tahar, Magalie Mazelier, Virginie Vasseur, Patrice Andre, Clémence Jacquemin, Pierre-Olivier Vidalain, Didier Decimo, Cyrille Mathieu, Branka Horvat, Antoine Nougairède
Přispěvatelé: Centre International de Recherche en Infectiologie - UMR (CIRI), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Hospitalier Universitaire Méditerranée Infection (IHU Marseille), Unité des Virus Emergents (UVE), Aix Marseille Université (AMU)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Chimie et Biocatalyse, Institut Pasteur [Paris]-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d’Etude des Pathologies Respiratoires (CEPR), UMR 1100 (CEPR), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Tours (UT), Laboratoire de pathologie équine de Dozulé, Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (ANSES), The project was funded by an intramural CIRI grant (AO-6-2020) and ANR-CoronaPepStop (ANR-20-COVI-000) and Fondation de France to BH. This work was supported by INSERM through the REACTing (REsearch and ACTion targeting emerging infectious diseases) initiative. This work was supported by the European Virus Archive Global (EVA GLOBAL) funded by the European Union’s Horizon 2020 research and innovation program under grant agreement No 871029. This work was supported by the Fondation de France 'call FLASH COVID-19', project TAMAC., We acknowledge World Reference Center for Emerging Viruses and Arboviruses (WRCEVA) and UTMB investigator, Pei Yong Shi for kindly providing recombinant icSARS-CoV-2-mNG virus based on 2019-nCoV/USA_WA1/2020 isolate. We thank Christian Drosten for providing the SARS-CoV-2 strain through EVA GLOBAL. We thank Pieter S. Hiemstra (Leiden University Medical Center (LUMC), Netherlands) for his advice with the culture of primary nasal epithelial cells. We thank Yves Jacob for the fruitful discussions. Part of the work was done in the Aix Marseille University antivirals drug design platform 'AD2P', ANR-20-COVI-0049,CoronaPepStop,Développement des peptides inhibiteurs de fusion contre l'infection à coronavirus(2020), European Project: 871029,H2020,H2020-INFRAIA-2019-1,EVA-GLOBAL(2020), Centre International de Recherche en Infectiologie (CIRI), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Institut Pasteur [Paris] (IP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Tours (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université de Tours (UT), Physiopathologie et épidémiologie des maladies équines (PhEED), Laboratoire de santé animale, sites de Maisons-Alfort et de Normandie, Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (ANSES)-Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (ANSES), brea, deborah, Développement des peptides inhibiteurs de fusion contre l'infection à coronavirus - - CoronaPepStop2020 - ANR-20-COVI-0049 - COVID-19 - VALID, European Virus Archive GLOBAL - EVA-GLOBAL - - H20202020-01-01 - 2023-12-31 - 871029 - VALID, École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pasteur [Paris], Université de Tours-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Viruses
Viruses, MDPI, 2021, 13 (9), pp.1814. ⟨10.3390/v13091814⟩
Viruses, 2021, 13 (9), pp.1814. ⟨10.3390/v13091814⟩
Volume 13
Issue 9
Viruses, Vol 13, Iss 1814, p 1814 (2021)
ISSN: 1999-4915
Popis: International audience; Our therapeutic arsenal against viruses is very limited and the current pandemic of SARS-CoV-2 highlights the critical need for effective antivirals against emerging coronaviruses. Cellular assays allowing a precise quantification of viral replication in high-throughput experimental settings are essential to the screening of chemical libraries and the selection of best antiviral chemical structures. To develop a reporting system for SARS-CoV-2 infection, we generated cell lines expressing a firefly luciferase maintained in an inactive form by a consensus cleavage site for the viral protease 3CLPro of coronaviruses, so that the luminescent biosensor is turned on upon 3CLPro expression or SARS-CoV-2 infection. This cellular assay was used to screen a metabolism-oriented library of 492 compounds to identify metabolic vulnerabilities of coronaviruses for developing innovative therapeutic strategies. In agreement with recent reports, inhibitors of pyrimidine biosynthesis were found to prevent SARS-CoV-2 replication. Among the top hits, we also identified the NADPH oxidase (NOX) inhibitor Setanaxib. The anti-SARS-CoV-2 activity of Setanaxib was further confirmed using ACE2-expressing human pulmonary cells Beas2B as well as human primary nasal epithelial cells. Altogether, these results validate our cell-based functional assay and the interest of screening libraries of different origins to identify inhibitors of SARS-CoV-2 for drug repurposing or development.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: