Do design à síntese de inibidores de catepsinas como alvos contra o SARS-CoV-2
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75133/tde-24112025-164932/ |
Resumo: | A síndrome respiratória aguda grave causada pelo coronavírus 2 (SARS-CoV-2), agente etiológico da doença do coronavírus 2019 (COVID-19), entra nas células epiteliais respiratórias por meio da ativação proteolítica da proteína espícula (S) por proteases do hospedeiro. As principais enzimas envolvidas nesse processo incluem TMPRSS2 e catepsina L, além da furina uma convertase de proproteína que cliva a proteína S no sítio S1/S2. Essas proteases facilitam a entrada viral ao mediar alterações conformacionais na proteína spike, permitindo a fusão de membranas e a infecção subsequente. Enquanto as TMPRSS2 e catepsina L são cruciais para a entrada do vírus, a protease principal viral (Mpro, também conhecida como 3CLpro) desempenha um papel essencial na replicação pós-entrada. A inibição de Mpro continua sendo uma estratégia terapêutica fundamental, ao impedir a clivagem das poliproteínas virais necessárias para a replicação e maturação do vírus. Na busca por novos inibidores de Mpro, nosso grupo identificou anteriormente o composto Neq1103, uma dipeptidil nitrila, como uma promissora molécula líder (pKi = 6.4). A partir do esqueleto do Neq1103, empreendemos uma campanha racional de desenho e síntese de ligantes peptidomiméticos visando simultaneamente Mpro e a catepsina L. Embora os análogos resultantes tenham apresentado afinidade limitada por Mpro, esse esforço levou à descoberta de três potentes inibidores de catepsina L Neq1148, Neq1169 e Neq1239, que demonstraram elevada atividade antiviral in vitro contra o SARS-CoV-2. Notavelmente, a eficácia desses compostos foi comparável à de Nirmatrelvir (Neq1183), embora este último não atue sobre a catepsina L. Esses achados destacam a inibição da catepsina L como uma estratégia antiviral complementar viável, contribuindo para o avanço do desenvolvimento terapêutico contra coronavírus. |
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Do design à síntese de inibidores de catepsinas como alvos contra o SARS-CoV-2From design to synthesis of cathepsin inhibitors targeting SARS-CoV-2catepsina L humanachemical synthesisdipeptide nitriledipeptidil nitrilahuman cathepsin LSARS CoV-2 MproSARS-CoV-2 Mprosíntese químicaA síndrome respiratória aguda grave causada pelo coronavírus 2 (SARS-CoV-2), agente etiológico da doença do coronavírus 2019 (COVID-19), entra nas células epiteliais respiratórias por meio da ativação proteolítica da proteína espícula (S) por proteases do hospedeiro. As principais enzimas envolvidas nesse processo incluem TMPRSS2 e catepsina L, além da furina uma convertase de proproteína que cliva a proteína S no sítio S1/S2. Essas proteases facilitam a entrada viral ao mediar alterações conformacionais na proteína spike, permitindo a fusão de membranas e a infecção subsequente. Enquanto as TMPRSS2 e catepsina L são cruciais para a entrada do vírus, a protease principal viral (Mpro, também conhecida como 3CLpro) desempenha um papel essencial na replicação pós-entrada. A inibição de Mpro continua sendo uma estratégia terapêutica fundamental, ao impedir a clivagem das poliproteínas virais necessárias para a replicação e maturação do vírus. Na busca por novos inibidores de Mpro, nosso grupo identificou anteriormente o composto Neq1103, uma dipeptidil nitrila, como uma promissora molécula líder (pKi = 6.4). A partir do esqueleto do Neq1103, empreendemos uma campanha racional de desenho e síntese de ligantes peptidomiméticos visando simultaneamente Mpro e a catepsina L. Embora os análogos resultantes tenham apresentado afinidade limitada por Mpro, esse esforço levou à descoberta de três potentes inibidores de catepsina L Neq1148, Neq1169 e Neq1239, que demonstraram elevada atividade antiviral in vitro contra o SARS-CoV-2. Notavelmente, a eficácia desses compostos foi comparável à de Nirmatrelvir (Neq1183), embora este último não atue sobre a catepsina L. Esses achados destacam a inibição da catepsina L como uma estratégia antiviral complementar viável, contribuindo para o avanço do desenvolvimento terapêutico contra coronavírus.Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2), the causative agent of coronavirus disease 2019 (COVID-19), enters respiratory epithelial cells through proteolytic activation of its spike (S) protein by host proteases. Key enzymes involved in this process include TMPRSS2 and cathepsin L, as well as furina proprotein convertase that cleaves the S protein at the S1/S2 site. These proteases facilitate viral entry by mediating conformational changes in the spike protein, enabling membrane fusion and subsequent infection. While TMPRSS2 and cathepsin L are critical for viral entry, the viral main protease (Mpro, also known as 3CLpro) plays an essential role in post-entry replication. Inhibition of Mpro remains a key therapeutic strategy, as it prevents the cleavage of viral polyproteins required for replication and maturation. In pursuit of novel Mpro inhibitors, our group previously identified Neq1103, a dipeptidyl nitrile, as a promising lead compound (pKi = 6.4). Building upon the Neq1103 scaffold, we undertook a rational design and synthesis campaign to develop peptidomimetic ligands targeting both Mpro and cathepsin L. Although the resulting analogs exhibited limited affinity against Mpro. This effort led to the discovery of three potent cathepsin L inhibitorsNeq1148, Neq1169, and Neq1239, which showed strong in vitro antiviral activity against SARS-CoV-2. Notably, their efficacy was comparable to that of Nirmatrelvir (Neq1183), despite the latter not targeting cathepsin L. These findings underscore cathepsin L inhibition as a viable and complementary antiviral strategy, contributing to the broader landscape of coronavirus drug discovery.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPMontanari, Carlos AlbertoSouza, Wellington Falcão de2025-09-17info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75133/tde-24112025-164932/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-11-25T12:11:02Zoai:teses.usp.br:tde-24112025-164932Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-11-25T12:11:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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