Die Hauptprotease von SARS‐CoV‐2 als Zielstruktur: Von der Etablierung eines Hochdurchsatz‐Screenings zum Design maßgeschneiderter Inhibitoren. (24th March 2021)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Breidenbach, Julian; Lemke, Carina; Pillaiyar, Thanigaimalai; Schäkel, Laura; Al Hamwi, Ghazl; Diett, Miriam; Gedschold, Robin; Geiger, Nina; Lopez, Vittoria; Mirza, Salahuddin; Namasivayam, Vigneshwaran; Schiedel, Anke C.; Sylvester, Katharina; Thimm, Dominik; Vielmuth, Christin; Phuong Vu, Lan; Zyulina, Maria; Bodem, Jochen; Gütschow, Michael; Müller, Christa E.
• Is Part Of: Angewandte Chemie. Volume 133:Number 18(2021)
• Page Start: 10515
• Page End: 10521
• Publication Date: 2021-03-24
• Subjects: Azapeptidnitrile -- Fluorogenes Substrat -- Hochdurchsatz-Screening -- Pyridinyl-1H-indolcarboxylate -- SARS-CoV-2-Hauptprotease; Chemistry -- Periodicals; 540
• DOI: 10.1002/ange.202016961
• Languages: English
• ISSNs: 0044-8249

Abstract

Abstract: Die Hauptprotease von SARS‐CoV‐2 (M pro ), dem Auslöser von COVID‐19, ist ein wichtiges Arzneistoff‐Target. Ein neues fluorogenes Substrat, das kinetisch mit einem intern gequenchten fluoreszierenden Peptid verglichen wurde, erwies sich als ideal geeignet für ein Hochdurchsatz‐Screening mit rekombinant exprimierter M pro . Zwei Klassen von Protease‐Inhibitoren, Azanitrile und Pyridylester, wurden identifiziert, optimiert und biochemisch charakterisiert. Maßgeschneiderte Peptide mit einer reaktiven Azanitril‐Kopfgruppe zeigten eine duale Inhibition von M pro und Cathepsin L, einer Protease, welche die virale Zellinvasion befördert. Zur Optimierung der Pyridylindolester wurde ein Positions‐Scanning durchgeführt. Unser fokussierter Ansatz zur Entwicklung von M pro ‐Inhibitoren erwies sich dem virtuellen Screening als überlegen. Mit den beiden irreversiblen Inhibitoren Azanitril 8 (kinac /Ki =37 500 m −1 s −1, Ki =24.0 nm ) und Pyridylester 17 (kinac /Ki =29 100 m −1 s −1, Ki =10.0 nm ) wurden vielversprechende Kandidaten für die zukünftige Arzneistoffentwicklung entdeckt. Abstract : Die Hauptprotease (M pro ) von SARS‐CoV‐2 gilt als wichtige Arzneistoff‐Zielstruktur für die Therapie von COVID‐19. Das Design eines neuen fluorogenen Substrats, die rekombinante Expression von M pro und die Entwicklung eines HTS‐Assays wurden mit einem Struktur‐basierten Ansatz kombiniert. Dieser führte zur Entdeckung maßgeschneiderter Azanitrile und Indolpyridylester als neuartige M pro ‐Inhibitoren mit herausragender Wirksamkeit.