Polysulfate hemmen durch elektrostatische Wechselwirkungen die SARS‐CoV‐2‐Infektion. (9th June 2021)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Nie, Chuanxiong; Pouyan, Paria; Lauster, Daniel; Trimpert, Jakob; Kerkhoff, Yannic; Szekeres, Gergo Peter; Wallert, Matthias; Block, Stephan; Sahoo, Anil Kumar; Dernedde, Jens; Pagel, Kevin; Kaufer, Benedikt B.; Netz, Roland R.; Ballauff, Matthias; Haag, Rainer
• Is Part Of: Angewandte Chemie. Volume 133:Number 29(2021)
• Page Start: 16005
• Page End: 16014
• Publication Date: 2021-06-09
• Subjects: Elektrostatische Wechselwirkung -- Inhibition -- Polysulfate -- SARS-CoV-2 -- Virusbindung; Chemistry -- Periodicals; 540
• DOI: 10.1002/ange.202102717
• Languages: English
• ISSNs: 0044-8249

Abstract

Abstract: Wir zeigen, dass negativ geladene Polysulfate durch elektrostatische Wechselwirkungen an das Spike‐Protein von SARS‐CoV‐2 binden. Durch einen Plaquereduktionstest verglichen wir die hemmende Wirkung von Heparin, Pentosanpolysulfat, linearem Polyglycerolsulfat (LPGS) und hyperverzweigtem Polyglycerolsulfat (HPGS) gegenüber SARS‐CoV‐2. Dabei ist das synthetische LPGS der vielversprechendste Inhibitor mit IC50 =67 μg mL −1 (ca. 1, 6 μm ) und zeigt eine 60‐fach höhere virushemmende Aktivität als Heparin (IC50 =4084 μg mL −1 ) bei zugleich deutlich geringerer gerinnungshemmender Aktivität. Außerdem konnten wir durch Moleküldynamiksimulationen bestätigen, dass LPGS stärker an das Spike‐Protein bindet als Heparin selbst und dass LPGS sogar noch stärker an die Spike‐Proteine der neuen N501Y‐ und E484K‐Varianten bindet. Unsere Studien belegen, dass die Aufnahme von SARS‐CoV‐2 in Wirtzellen über elektrostatische Wechselwirkungen blockiert werden kann. Deshalb kann LPGS als vielversprechender Prototyp für das Design weiterer neuartiger viraler Inhibitoren von SARS‐CoV‐2 herangezogen werden. Abstract : Negativ geladene Polysulfate binden aufgrund elektrostatischer Wechselwirkungen an die positiv geladenen Bereiche der RBD von SARS‐CoV‐2 und verhindern dadurch die Aufnahme von SARS‐CoV‐2 in Wirtzellen. Das synthetische lineare Polyglycerolsulfat zeigt eine höhere virushemmende Aktivität als Heparin bei zugleich deutlich geringerer gerinnungshemmender Aktivität. Daher wird es als vielversprechende Alternative für Heparin in der klinischen Anwendung angesehen.