Discovery of highly potent SARS-CoV-2 nsp14 methyltransferase inhibitors based on adenosine 5'-carboxamides

. 2024 Aug 01 ; 15 (10) : 3469-76. [epub] 20240801

Status Publisher Jazyk angličtina Země Anglie, Velká Británie Médium print-electronic

Typ dokumentu časopisecké články

Perzistentní odkaz   https://www.medvik.cz/link/pmid39220762

The emergence of SARS-CoV-2, the causative agent of COVID-19, has highlighted the need for advanced antiviral strategies. Targeting the coronaviral methyltransferase nsp14, which is essential for RNA capping, offers a promising approach for the development of small-molecule inhibitors. We designed and synthesized a series of adenosine 5'-carboxamide derivatives as potential nsp14 inhibitors and identified coumarin analogs to be particularly effective. Structural modifications revealed the importance of the 5'-carboxyl moiety for the inhibitory activity, showing superior efficacy compared to other modifications. Notably, compound 18l (HK370) demonstrated high selectivity and favorable in vitro pharmacokinetic properties and exhibited moderate antiviral activity in cell-based assays. These findings provide a robust foundation for developing targeted nsp14 inhibitors as a potential treatment for COVID-19 and related diseases.

Zobrazit více v PubMed

Wu F. Zhao S. Yu B. Chen Y.-M. Wang W. Song Z.-G. Hu Y. Tao Z.-W. Tian J.-H. Pei Y.-Y. Nature. 2020;579:265–269. doi: 10.1038/s41586-020-2008-3. PubMed DOI PMC

Lu R. Zhao X. Li J. Niu P. Yang B. Wu H. Wang W. Song H. Huang B. Zhu N. Lancet. 2020;395:565–574. doi: 10.1016/S0140-6736(20)30251-8. PubMed DOI PMC

Klein S. Cortese M. Winter S. L. Wachsmuth-Melm M. Neufeldt C. J. Cerikan B. Stanifer M. L. Boulant S. Bartenschlager R. Chlanda P. Nat. Commun. 2020;11:5885. doi: 10.1038/s41467-020-19619-7. PubMed DOI PMC

Züst R. Cervantes-Barragan L. Habjan M. Maier R. Neuman B. W. Ziebuhr J. Szretter K. J. Baker S. C. Barchet W. Diamond M. S. Nat. Immunol. 2011;12:137–143. doi: 10.1038/ni.1979. PubMed DOI PMC

Pichlmair A. e Sousa C. R. Immunity. 2007;27:370–383. doi: 10.1016/j.immuni.2007.08.012. PubMed DOI

Nencka R. Silhan J. Klima M. Otava T. Kocek H. Krafcikova P. Boura E. Nucleic Acids Res. 2022;50:635–650. doi: 10.1093/nar/gkab1279. PubMed DOI PMC

Otava T. Sala M. Li F. Fanfrlik J. Devkota K. Perveen S. Chau I. Pakarian P. Hobza P. Vedadi M. ACS Infect. Dis. 2021;7:2214–2220. doi: 10.1021/acsinfecdis.1c00131. PubMed DOI

Štefek M. Chalupská D. Chalupský K. Zgarbová M. Dvořáková A. Krafčíková P. Li A. S. M. Šála M. Dejmek M. Otava T. ACS Omega. 2023;8:27410–27418. doi: 10.1021/acsomega.3c02815. PubMed DOI PMC

Singh I. Li F. Fink E. A. Chau I. Li A. Rodriguez-Hernández A. Glenn I. Zapatero-Belinchón F. J. Rodriguez M. L. Devkota K. J. Med. Chem. 2023;66:7785–7803. doi: 10.1021/acs.jmedchem.2c02120. PubMed DOI PMC

Amador R. Delpal A. Canard B. Vasseur J.-J. Decroly E. Debart F. Clavé G. Smietana M. Org. Biomol. Chem. 2022;20:7582–7586. doi: 10.1039/D2OB01569B. PubMed DOI

Bobileva O. Bobrovs R. Kanepe I. Patetko L. Kalnins G. Sisovs M. Bula A. L. Grinberga S. BoroduŠķis M. R. S. Ramata-Stunda A. ACS Med. Chem. Lett. 2021;12:1102–1107. doi: 10.1021/acsmedchemlett.1c00140. PubMed DOI PMC

Hassan H. Chiavaralli J. Hassan A. Bedda L. Krischuns T. Chen K.-Y. Li A. S. M. Delpal A. Decroly E. Vedadi M. RSC Med. Chem. 2023;14:507–519. doi: 10.1039/D2MD00149G. PubMed DOI PMC

Zmudzinski M. Rut W. Olech K. Granda J. Giurg M. Burda-Grabowska M. Kaleta R. Zgarbova M. Kasprzyk R. Zhang L. Sci. Rep. 2023;13:9161. doi: 10.1038/s41598-023-35907-w. PubMed DOI PMC

Nigam A. Hurley M. F. D. Li F. Konkoľová E. Klima M. Trylčová J. Pollice R. Çinaroǧlu S. S. Levin-Konigsberg R. Handjaya J. Schapira M. Chau I. Perveen S. Ng H.-L. Kaniskan H. Ü. Han Y. Singh S. Gorgulla C. Kundaje A. Jin J. Voelz V. A. Weber J. Nencka R. Boura E. Vedadi M. Aspuru-Guzik A. Digital Discovery. 2024;3:1327–1341. doi: 10.1039/D4DD00006D. DOI

Devkota K. Schapira M. Perveen S. Khalili Yazdi A. Li F. Chau I. Ghiabi P. Hajian T. Loppnau P. Bolotokova A. SLAS Discovery. 2021;26:1200–1211. doi: 10.1177/24725552211026261. PubMed DOI PMC

Chen J. Zhou Y. Wei X. Xu X. Qin Z. Ong C. P. Ye Z. W. Jin D. Y. Boitrel B. Yuan S. Chan J. F. Li H. Sun H. ACS Infect. Dis. 2024;10:858–869. doi: 10.1021/acsinfecdis.3c00356. PubMed DOI

Inniss N. L. Kozic J. Li F. Rosas-Lemus M. Minasov G. Rybáček J. I. Zhu Y. Pohl R. Shuvalova L. RulíŠek L. R. ACS Infect. Dis. 2023;9:1918–1931. doi: 10.1021/acsinfecdis.3c00203. PubMed DOI PMC

Li F. Ghiabi P. Hajian T. Klima M. Li A. S. M. Yazdi A. K. Chau I. Loppnau P. Kutera M. Seitova A. Biochim. Biophys. Acta, Gen. Subj. 2023;1867:130319. doi: 10.1016/j.bbagen.2023.130319. PubMed DOI PMC

Zgarbová M. Otava T. Silhan J. Nencka R. Weber J. Boura E. Antiviral Res. 2023;218:105714. doi: 10.1016/j.antiviral.2023.105714. PubMed DOI

Silhan J. Klima M. Otava T. Skvara P. Chalupska D. Chalupsky K. Kozic J. Nencka R. Boura E. Nat. Commun. 2023;14:2259. doi: 10.1038/s41467-023-38019-1. PubMed DOI PMC

Krafcikova P. Silhan J. Nencka R. Boura E. Nat. Commun. 2020;11:3717. doi: 10.1038/s41467-020-17495-9. PubMed DOI PMC

Bobileva O. Bobrovs R. Sirma E. E. Kanepe I. Bula A. L. Patetko L. Ramata-Stunda A. Grinberga S. Jirgensons A. Jaudzems K. Molecules. 2023;28:768. doi: 10.3390/molecules28020768. PubMed DOI PMC

Bobrovs R. Kanepe I. Narvaiss N. Patetko L. Kalnins G. Sisovs M. Bula A. L. Grinberga S. Boroduskis M. Ramata-Stunda A. Pharmaceuticals. 2021;14:1243. doi: 10.3390/ph14121243. PubMed DOI PMC

Jung E. Soto-Acosta R. Xie J. Wilson D. J. Dreis C. D. Majima R. Edwards T. C. Geraghty R. J. Chen L. ACS Med. Chem. Lett. 2022;13:1477–1484. doi: 10.1021/acsmedchemlett.2c00265. PubMed DOI PMC

Ahmed-Belkacem R. Hausdorff M. Delpal A. Sutto-Ortiz P. Colmant A. M. Touret F. Ogando N. S. Snijder E. J. Canard B. Coutard B. J. Med. Chem. 2022;65:6231–6249. doi: 10.1021/acs.jmedchem.2c00120. PubMed DOI

Ahmed-Belkacem R. Sutto-Ortiz P. Guiraud M. Canard B. Vasseur J.-J. Decroly E. Debart F. Eur. J. Med. Chem. 2020;201:112557. doi: 10.1016/j.ejmech.2020.112557. PubMed DOI PMC

Ahmed-Belkacem R. Troussier J. Delpal A. Canard B. Vasseur J.-J. Decroly E. Debart F. RSC Med. Chem. 2024;15:839–847. doi: 10.1039/D3MD00737E. PubMed DOI PMC

Hausdorff M. Delpal A. Barelier S. Nicollet L. Canard B. Touret F. Colmant A. Coutard B. Vasseur J.-J. Decroly E. Eur. J. Med. Chem. 2023;256:115474. doi: 10.1016/j.ejmech.2023.115474. PubMed DOI PMC

Shah R. Strom A. Zhou A. Maize K. M. Finzel B. C. Wagner C. R. ACS Med. Chem. Lett. 2016;7:780–784. doi: 10.1021/acsmedchemlett.6b00169. PubMed DOI PMC

Epp J. B. Widlanski T. S. J. Org. Chem. 1999;64:293–295. doi: 10.1021/jo981316g. PubMed DOI

De Ornellas S. Slattery J. M. Edkins R. M. Beeby A. Baumann C. G. Fairlamb I. J. Org. Biomol. Chem. 2015;13:68–72. doi: 10.1039/C4OB02081B. PubMed DOI

Luan Y. Blazer L. L. Hu H. Hajian T. Zhang J. Wu H. Houliston S. Arrowsmith C. H. Vedadi M. Zheng Y. G. Org. Biomol. Chem. 2016;14:631–638. doi: 10.1039/C5OB01794G. PubMed DOI PMC

Yu B. Liu A.-H. He L.-N. Li B. Diao Z.-F. Li Y.-N. Green Chem. 2012;14:957–962. doi: 10.1039/C2GC00027J. DOI

Ensinger M. J. Moss B. J. Biol. Chem. 1976;251:5283–5291. doi: 10.1016/S0021-9258(17)33159-9. PubMed DOI

Czarna A. Plewka J. Kresik L. Matsuda A. Karim A. Robinson C. O'Byrne S. Cunningham F. Georgiou I. Wilk P. Structure. 2022;30:1050–1054. doi: 10.1016/j.str.2022.04.014. PubMed DOI PMC

Friesner R. A. Banks J. L. Murphy R. B. Halgren T. A. Klicic J. J. Mainz D. T. Repasky M. P. Knoll E. H. Shelley M. Perry J. K. J. Med. Chem. 2004;47:1739–1749. doi: 10.1021/jm0306430. PubMed DOI

Ogando N. S. El Kazzi P. Zevenhoven-Dobbe J. C. Bontes B. W. Decombe A. Posthuma C. C. Thiel V. Canard B. Ferron F. Decroly E. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2021;118:e2108709118. doi: 10.1073/pnas.2108709118. PubMed DOI PMC

Fratev F. Steinbrecher T. Jónsdóttir S. Ó. ACS Omega. 2018;3:4357–4371. doi: 10.1021/acsomega.8b00123. PubMed DOI PMC

Ashram M. Habashneh A. Y. Bardaweel S. Taha M. O. Med. Chem. Res. 2023;32:271–287. doi: 10.1007/s00044-022-03001-x. DOI

Ma Y. Wu L. Shaw N. Gao Y. Wang J. Sun Y. Lou Z. Yan L. Zhang R. Rao Z. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2015;112:9436–9441. doi: 10.1073/pnas.1508686112. PubMed DOI PMC

Artursson P. Karlsson J. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1991;175:880–885. doi: 10.1016/0006-291X(91)91647-U. PubMed DOI

Hilgers A. R. Conradi R. A. Burton P. S. Pharm. Res. 1990;7:902–910. doi: 10.1023/A:1015937605100. PubMed DOI

Yazdanian M. Briggs K. Jankovsky C. Hawi A. Pharm. Res. 2004;21:293–299. doi: 10.1023/B:PHAM.0000016242.48642.71. PubMed DOI

Roehm N. W. Rodgers G. H. Hatfield S. M. Glasebrook A. L. J. Immunol. Methods. 1991;142:257–265. doi: 10.1016/0022-1759(91)90114-U. PubMed DOI

Emeny J. M. Morgan M. J. J. Gen. Virol. 1979;43:247–252. doi: 10.1099/0022-1317-43-1-247. PubMed DOI

Schrödinger L. and DeLano W., URL https://www.pymol.org/pymol, 2022

Nejnovějších 20 citací...

Zobrazit více v
Medvik | PubMed

Structural basis for broad-spectrum binding of AT-9010 to flaviviral methyltransferases

. 2025 Feb 20 ; 170 (3) : 61. [epub] 20250220

Najít záznam

Citační ukazatele

Nahrávání dat ...

Možnosti archivace

Nahrávání dat ...