1. Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии, Москва, Россия 2. Федеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов имени М.П. Чумакова РАН, Москва, Россия; Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский университет), Москва, Россия 3. Федеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов имени М.П. Чумакова РАН, Москва, Россия; Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия
Для выявления пептидов, имитирующих естественную мишень белка шипа (S) коронавируса SARS-CoV-2 — клеточный рецептор — ангиотензинпревращающий фермент типа 2 (АСЕ2), — было применено компьютерное моделирование. На основании структуры комплекса рецептор-связывающего домена (RBD) белка S c АСЕ2 осуществлён дизайн химерных молекул, состоящих из двух 22-23-членных пептидов, связанных друг с другом дисульфидными связями. Химерная молекула Х1 представляла собой дисульфидный димер, в котором S-S-связью были соединены краевые остатки цистеина в молекулах-предшественниках h1 и h2. В химерной молекуле Х2 линкерная связь находилась в середине молекулы каждого из пептидов-предшественников. Предшественники h1 и h2 имитировали аминокислотные последовательности фрагментов спиралей α1 и α2 внеклеточного пептидазного домена ACE2 соответственно, сохраняя большую часть аминокислотных остатков, участвующих во взаимодействии с RBD, неизменными. Целью работы была оценка эффективности связывания химерных молекул и входящих в их состав пептидов с RBD (в том числе в зависимости от серединного и краевого способов фиксации исходных пептидов h1 и h2). Предложенные полипептиды и химерные молекулы были синтезированы, очищены до 95-97% чистоты и охарактеризованы данными ВЭЖХ и масс-спектрометрии MALDI-TOF. Оценку связывания пептидов c RBD SARS-CoV-2 проводили с помощью микромасштабного термофореза с рекомбинантными доменами, соответствующими по последовательности исходному китайскому (GenBank ID NC_045512.2) и британскому (B.1.1.7, GISAID EPI_ISL_683466) вариантам. Связывание с RBD китайского варианта было выявлено у трёх синтезированных пептидов: линейного h2 и обоих химерных вариантов. Химерные пептиды также связывались с RBD британского варианта. Также была оценена противовирусная активность предложенных пептидов в культуре клеток Vero.
Бибилашвили Р.Ш. и др. Пептидные ингибиторы взаимодействия рецептор-связывающего домена вируса SARS-CoV-2 с клеточным рецептором AСЕ2 // Биомедицинская химия. - 2021. - Т. 67. -N 3. - С. 244-250.
Бибилашвили Р.Ш. и др., "Пептидные ингибиторы взаимодействия рецептор-связывающего домена вируса SARS-CoV-2 с клеточным рецептором AСЕ2." Биомедицинская химия 67.3 (2021): 244-250.
Бибилашвили, Р. Ш., Сидорова, М. В., Дудкина, У. С., Палькеева, М. Е,, Молокоедов, А. С., Козловская, Л. И., Егоров, А. М., Ишмухаметов, А. А., Парфёнова, Е. В. (2021). Пептидные ингибиторы взаимодействия рецептор-связывающего домена вируса SARS-CoV-2 с клеточным рецептором AСЕ2. Биомедицинская химия, 67(3), 244-250.
Переводная версия в журнале «Biomedical Chemistry (Moscow) Supplement Series B»:10.1134/S199075082104003X
Список литературы
Walls A.C., Park Y.-J., Tortorici M.A., Wall A., McGuire A.T., Veesler D. (2020) Cell, 180, 281-292. CrossRef Scholar google search
Li W., Moore M.J., Vasilieva N., Sui J., Wong S.K., Berne M.A., Somasundaran M., Sullivan J.L., Luzuriaga K., Greenough T.C., Choe H., Farzan M. (2003) Nature, 426, 450-454. CrossRef Scholar google search
Zhou P., Yang X.-L., Wang X.-G., Hu B., Zhang L., Zhang W., Si H.-R., Zhu Y., Li B., Huang Ch.-L., Chen H.-D., Chen J., Luo Y., Guo H., Jiang R.-D., Liu M.-Q., Chen Y., Shen X.-R., Wang X., Zhen X.-S., Zhao K., Chen Q.-J., Deng F., Liu L.-L., Yan B., Zhan F.-X., Wang Y.-Y., Xiao G.-F., Shi Z.-L. (2020) Nature, 579, 270-273. CrossRef Scholar google search
Imai Y., Kuba K., Rao S., Huan Y., Guo F., Guan B., Yang P., Sarao R., Wada T., Leong-Poi H., Crackower M.A., Fukamizu A., Hui C.-Ch., Hein L., Uhlig S., Slutsky A.S., Jiang C., Penninger J.M. (2005) Nature, 436, 112-116. CrossRef Scholar google search
Barh D., Tiwari S., Silva Andrade B., Giovanetti M., Kumavath R., Ghosh P., Góes-Neto A., Carlos Junior Alcantara L., Azevedo V. (2020) Preprints, 2020040347. CrossRef Scholar google search
Zhang G., Pomplun S., Loftis A.R., Tan X., Loas A., Pentelute B.L. (2020) bioRxiv, p. 2020.2003.2019.999318. CrossRef Scholar google search
Wrapp D., Wang N., Corbett K.S., Goldsmith J.A., Hsieh C.-L., Abiona O., Graham B.S., McLellan J.S. (2020) Science, 367(6483), 1260-1263. CrossRef Scholar google search
Sidorova M.V., Arefieva T.I., Palkeeva M.E., Molokoedov A.S., Az'muko A.A., Ruleva N.Y., Pylaeva E., Krasnikova T., Bespalova Zh.D. (2015) Russ. J. Bioorg. Chem., 41(1), 10-18. CrossRef Scholar google search
Kozlovskaya L., Piniaeva A., Ignatyev G., Selivanov A., Shishova A., Kovpak A., Gordeychuk I., Ivin Y., Berestovskay A., Prokhortchouk E., Protsenko D., Rychev M., Ishmukhametov A. (2020) Int. J. Infect. Dis., 99, 40-46. CrossRef Scholar google search
Kozlovskaya LI., Volok V.P., Shtro A.A., Nikolaeva Y.V., Chistov A.A., Matyugina E.S., Belyaev E.S., Jegorov A.V., Snoeck R., Korshun V.A., Andrei G., Osolodkin D.I., Ishmukhametov A.A., Aralov A.V. (2021) Eur. J. Med. Chem., 220, 113467. CrossRef Scholar google search
Sheahan T.P., Sims A.C., Zhou S.T., Graham R.L., Pruijssers A.J., Agostini M.L., Leist S.R., Schafer A., Dinnon K.H., Stevens L.J., Chappell J.D., Lu X.T., Hughes T.M., George A.S., Hill S.A., Montgomery A.J., Brown G.R., Bluemling M.G., Natchus M., Saindane A.A., Kolykhalov C.S., Painter G., Harcourt J., Tamin A., Thornburg N.J., Swanstrom R., Denison M.R., Baric R.S. (2020) Sci. Transl. Med., 12(541), eabb5883. CrossRef Scholar google search
Yan R., Zhang Y., Li Y., Ye F., Guo Y., Xia L., Zhong X., Chi X., Zhou Q. (2021) Cell Res., 31, 717-719. CrossRef Scholar google search
Morgan D.C., Morris C., Mahindra A., Blair C.M., Tejeda G., Herbert I., Turnbull M.L., Lieber G., Willett B.J., Logan N., Smith B., Tobin A.B., Bhella D., Baillie G., Jamieson A.G. (2021) Peptide Science, 2021, e24217. CrossRef Scholar google search
