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6'-β-フルオロ-ホモアリステロマイシンおよび6'-フルオロ-ホモネプラノシンAは、ウイルス非構造タンパク質1に対する直接的な効果を介してチクングニヤウイルス複製の強力な阻害剤である
6'-β-Fluoro-Homoaristeromycin and 6'-Fluoro-Homoneplanocin A Are Potent Inhibitors of Chikungunya Virus Replication through Their Direct Effect on Viral Nonstructural Protein 1.
PMID: 31964798 PMCID: PMC7179274. DOI: 10.1128/AAC.02532-19.
抄録
アルファウイルスは節足動物が媒介する陽性RNAウイルスであり、高い罹患率で重篤な疾患を引き起こす可能性がある。チクングニヤウイルス（CHIKV）は、慢性関節痛に進行する発熱性疾患を引き起こすアルファウイルスである。現在、チクングニヤウイルス感染症に対するワクチンや特異的な治療法がないことから、新しい治療法の開発が必要であることが強調されています。新しい抗ウイルス剤を発見するために、我々は細胞培養ベースの感染モデルで化合物のスクリーニングを行い、2つの炭化水素環式アデノシン類似体、6'-β-フルオロ-ホモアリステロマイシン（FHA）と6'-フルオロ-ホモネプラノシンA（FHNA）を同定しました。この化合物は宿主酵素であるアデノシルホモシステイン（SAH）ヒドロラーゼの阻害剤として設計されており、CHIKVとSFVの複製におけるポストエントリーステップを阻害した。FHNA耐性変異体の選択と逆遺伝学的研究により，CHIKV非構造タンパク質1（nsP1）の変異G230RとK299Eの組み合わせが化合物に対する耐性を付与することが示された。精製された野生型（wt）SFV nsP1を用いた酵素学的アッセイでは、FHNA自体ではなく、酸化された（3'-ケト）形態が直接MTase活性を阻害することが示唆されたが、K231RおよびK299E置換を有する変異体タンパク質は化合物に対して不感応であった。wt nsP1と耐性変異体の両方がSAHの阻害効果に対して等しく感受性であった。我々の複合データは、FHAとFHNAが、宿主SAHヒドロラーゼに対する間接的な効果を介してではなく、nsP1のMTase活性を直接標的とすることによって、CHIKVとSFVの複製を阻害することを示唆している。これらの新規なアルファウイルスmRNAキャッピング阻害剤の高い活性と選択性は，これらの化合物の更なる前臨床研究を保証するものである．
Alphaviruses are arthropod-borne, positive-stranded RNA viruses capable of causing severe disease with high morbidity. Chikungunya virus (CHIKV) is an alphavirus that causes a febrile illness which can progress into chronic arthralgia. The current lack of vaccines and specific treatment for CHIKV infection underscores the need to develop new therapeutic interventions. To discover new antiviral agents, we performed a compound screen in cell culture-based infection models and identified two carbocyclic adenosine analogues, 6'-β-fluoro-homoaristeromycin (FHA) and 6'-fluoro-homoneplanocin A (FHNA), that displayed potent activity against CHIKV and Semliki Forest virus (SFV) with 50% effective concentrations in the nanomolar range at nontoxic concentrations. The compounds, designed as inhibitors of the host enzyme -adenosylhomocysteine (SAH) hydrolase, impeded postentry steps in CHIKV and SFV replication. Selection of FHNA-resistant mutants and reverse genetics studies demonstrated that the combination of mutations G230R and K299E in CHIKV nonstructural protein 1 (nsP1) conferred resistance to the compounds. Enzymatic assays with purified wild-type (wt) SFV nsP1 suggested that an oxidized (3'-keto) form, rather than FHNA itself, directly inhibited the MTase activity, while a mutant protein with the K231R and K299E substitutions was insensitive to the compound. Both wt nsP1 and the resistant mutant were equally sensitive to the inhibitory effect of SAH. Our combined data suggest that FHA and FHNA inhibit CHIKV and SFV replication by directly targeting the MTase activity of nsP1, rather than through an indirect effect on host SAH hydrolase. The high potency and selectivity of these novel alphavirus mRNA capping inhibitors warrant further preclinical investigation of these compounds.
Copyright © 2020 Kovacikova et al.