Do design à síntese de inibidores de catepsinas como alvos contra o SARS-CoV-2

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Souza, Wellington Falcão de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
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.
id USP_4c0cf8d9ae2c3a81928120b5b384bc50
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-24112025-164932
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str
spelling 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
dc.title.none.fl_str_mv Do design à síntese de inibidores de catepsinas como alvos contra o SARS-CoV-2
From design to synthesis of cathepsin inhibitors targeting SARS-CoV-2
title Do design à síntese de inibidores de catepsinas como alvos contra o SARS-CoV-2
spellingShingle Do design à síntese de inibidores de catepsinas como alvos contra o SARS-CoV-2
Souza, Wellington Falcão de
catepsina L humana
chemical synthesis
dipeptide nitrile
dipeptidil nitrila
human cathepsin L
SARS CoV-2 Mpro
SARS-CoV-2 Mpro
síntese química
title_short Do design à síntese de inibidores de catepsinas como alvos contra o SARS-CoV-2
title_full Do design à síntese de inibidores de catepsinas como alvos contra o SARS-CoV-2
title_fullStr Do design à síntese de inibidores de catepsinas como alvos contra o SARS-CoV-2
title_full_unstemmed Do design à síntese de inibidores de catepsinas como alvos contra o SARS-CoV-2
title_sort Do design à síntese de inibidores de catepsinas como alvos contra o SARS-CoV-2
author Souza, Wellington Falcão de
author_facet Souza, Wellington Falcão de
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Montanari, Carlos Alberto
dc.contributor.author.fl_str_mv Souza, Wellington Falcão de
dc.subject.por.fl_str_mv catepsina L humana
chemical synthesis
dipeptide nitrile
dipeptidil nitrila
human cathepsin L
SARS CoV-2 Mpro
SARS-CoV-2 Mpro
síntese química
topic catepsina L humana
chemical synthesis
dipeptide nitrile
dipeptidil nitrila
human cathepsin L
SARS CoV-2 Mpro
SARS-CoV-2 Mpro
síntese química
description 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.
publishDate 2025
dc.date.none.fl_str_mv 2025-09-17
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75133/tde-24112025-164932/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75133/tde-24112025-164932/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1865492194517843968