Busca por candidatos a fármacos contra viroses epidêmicas e pandêmicas, como alvo a RNA-polimerase dependente de RNA (nsP4) do Alfavirus Chikungunya e a papain-like protease (PL-pro) do Betacoronavirus SARS-CoV-2

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: FREIRE, M. C. L. C.
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-24082022-152133/
Resumo: O desenvolvimento de estratégias para o controle de doenças causadas por vírus apresentou um notório crescimento nas últimas décadas, no entanto, o desenvolvimento de tratamentos específicos ainda continua sendo desafiador e necessário para muitas dessas infecções. Neste contexto, o conhecimento detalhado das etapas de replicação viral e os componentes envolvidos neste processo contribuem significativamente para o desenvolvimento de novos antivirais. Dentre as doenças virais que ainda permanecem sem tratamentos específicos, a Febre Chikungunya é uma arbovirose causada pelo vírus Chikungunya (CHIKV) e transmitida pela picada de mosquitos fêmeas do gênero Aedes. O vírus CHIKV é um vírus de RNA de fita simples de sentido positivo, pertencente ao gênero Alphavirus, cujo material genético codifica duas poliproteínas que após clivadas, dão origem a cinco proteínas estruturais e quatro não estruturais. Dentre as proteínas não estruturais, a nsP4 (nsP4- CHIKV) é a RNA polimerase dependente de RNA (RdRp) e tem função crucial no processo de replicação do RNA viral, sendo assim considerada um alvo promissor para o desenvolvimento de novos fármacos antivirais. Neste projeto, a nsP4-CHIKV foi expressa, purificada e caracterizada através de um conjunto de métodos biofísicos, gerando informações estruturais e dinâmicas. Na busca por novas moléculas com potencial antiviral para este alvo, uma série de compostos foi avaliada e dentre eles, um composto denominado LabMol-309 foi identificado e sua interação com a proteína foi avaliada através de métodos biofísicos e computacionais. A atividade antiviral do composto LabMol- 309 foi confirmada através de ensaios celulares utilizando sistemas replicon e vírus repórter. Adicionalmente, diante da pandemia causada pelo novo coronavirus, o SARS-CoV-2, e dentro do esforço emergencial de pesquisa conduzido pelo CIBFar/CEPID/IFSC/USP, estudos também foram desenvolvidos juntamente com grupos colaboradores, para buscar soluções para esse grave problema global de saúde pública. Dentre as proteínas do SARS-CoV-2, a protease PLpro (papain-like protease) é responsável pelo processamento da poliproteína viral, atuando na replicação e, dessa forma, considerada um alvo importante para a busca de fármacos. Neste projeto, a PLpro foi expressa, purificada e foram realizados ensaios de inibição da atividade enzimática para triagens de séries de compostos e peptídeos inibidores. Dentre as séries avaliadas, os peptídeos derivados da região Cterminal da Bothropstoxina-I apresentaram-se promissores e foram avaliados em ensaios celulares com o vírus, confirmando o potencial inibitório. Esse projeto está vinculado ao CIBFar/CEPID da FAPESP e tem também como objetivo estabelecer uma base no grupo, que já possui experiência com outras arboviroses, para estudos do CHIKV e do SARS-CoV-2
id USP_3508b16bd65ead1a915df25b6a7d913f
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-24082022-152133
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Busca por candidatos a fármacos contra viroses epidêmicas e pandêmicas, como alvo a RNA-polimerase dependente de RNA (nsP4) do Alfavirus Chikungunya e a papain-like protease (PL-pro) do Betacoronavirus SARS-CoV-2Search for drug candidates against epidemic and pandemic viruses, targeting the RNA-dependent RNA polymerase (nsP4) of the Chikungunya virus and the papain-like protease (PL-Pro) of the SARS-CoV-2 virusAntiviraisAntiviralsBiophysical characterizationCaracterização biofísicaChikungunyaChikungunyansP4nsP4PL-proPLproO desenvolvimento de estratégias para o controle de doenças causadas por vírus apresentou um notório crescimento nas últimas décadas, no entanto, o desenvolvimento de tratamentos específicos ainda continua sendo desafiador e necessário para muitas dessas infecções. Neste contexto, o conhecimento detalhado das etapas de replicação viral e os componentes envolvidos neste processo contribuem significativamente para o desenvolvimento de novos antivirais. Dentre as doenças virais que ainda permanecem sem tratamentos específicos, a Febre Chikungunya é uma arbovirose causada pelo vírus Chikungunya (CHIKV) e transmitida pela picada de mosquitos fêmeas do gênero Aedes. O vírus CHIKV é um vírus de RNA de fita simples de sentido positivo, pertencente ao gênero Alphavirus, cujo material genético codifica duas poliproteínas que após clivadas, dão origem a cinco proteínas estruturais e quatro não estruturais. Dentre as proteínas não estruturais, a nsP4 (nsP4- CHIKV) é a RNA polimerase dependente de RNA (RdRp) e tem função crucial no processo de replicação do RNA viral, sendo assim considerada um alvo promissor para o desenvolvimento de novos fármacos antivirais. Neste projeto, a nsP4-CHIKV foi expressa, purificada e caracterizada através de um conjunto de métodos biofísicos, gerando informações estruturais e dinâmicas. Na busca por novas moléculas com potencial antiviral para este alvo, uma série de compostos foi avaliada e dentre eles, um composto denominado LabMol-309 foi identificado e sua interação com a proteína foi avaliada através de métodos biofísicos e computacionais. A atividade antiviral do composto LabMol- 309 foi confirmada através de ensaios celulares utilizando sistemas replicon e vírus repórter. Adicionalmente, diante da pandemia causada pelo novo coronavirus, o SARS-CoV-2, e dentro do esforço emergencial de pesquisa conduzido pelo CIBFar/CEPID/IFSC/USP, estudos também foram desenvolvidos juntamente com grupos colaboradores, para buscar soluções para esse grave problema global de saúde pública. Dentre as proteínas do SARS-CoV-2, a protease PLpro (papain-like protease) é responsável pelo processamento da poliproteína viral, atuando na replicação e, dessa forma, considerada um alvo importante para a busca de fármacos. Neste projeto, a PLpro foi expressa, purificada e foram realizados ensaios de inibição da atividade enzimática para triagens de séries de compostos e peptídeos inibidores. Dentre as séries avaliadas, os peptídeos derivados da região Cterminal da Bothropstoxina-I apresentaram-se promissores e foram avaliados em ensaios celulares com o vírus, confirmando o potencial inibitório. Esse projeto está vinculado ao CIBFar/CEPID da FAPESP e tem também como objetivo estabelecer uma base no grupo, que já possui experiência com outras arboviroses, para estudos do CHIKV e do SARS-CoV-2The development of control strategies for viral diseases has shown notable growth in recent decades. However, the development of specific treatments remains challenging and necessary for many infections. In this context, the detailed knowledge of the viral replication steps and the components involved in this process contributes significantly to the development of new antivirals. Among the viral diseases that remain without specific treatments, Chikungunya Fever is caused by the Chikungunya virus (CHIKV) and transmitted by the bite of female mosquitoes of the Aedes genus. CHIKV is a positive-sense single-stranded RNA virus belonging to the Alphavirus genus. Its genome encodes two polyproteins, which, after cleaved, give rise to five structural and four non-structural proteins. Among the non-structural proteins, nsP4 (nsP4-CHIKV) is the RNA-dependent RNA polymerase (RdRp). It has a crucial role in the viral RNA replication process, thus being considered a promising target for developing new antiviral drugs. In this project, nsP4-CHIKV was expressed, purified and characterized using biophysical methods, generating structural and dynamics information. A series of compounds were evaluated in the search for new molecules with antiviral potential for this target. A compound named LabMol-309 was identified, and biophysical and computational methods evaluated its interaction with the protein. The inhibitory activity of the compound LabMol-309 was confirmed by cellular assays using a replicon system and reporter virus. In addition, given the pandemic caused by the new coronavirus SARS-CoV-2, and within the emergency research effort conducted by CIBFar/CEPID, studies were also carried out together with collaborating groups that came together to seek solutions to this serious global problem of public health. Among SARS-CoV-2 proteins, the protease PLpro (papain-like protease) is responsible for processing the viral polyprotein, acting on replication and is considered a key target for searching for drugs. In this project, PLpro was expressed, purified, and enzymatic activity assays were performed to screen a series of compounds and peptides. Among the evaluated series, the peptides derived from the C-terminal region of Bothropstoxin-I were promising and were assessed in cell assays with the virus, confirming its inhibitory potential. This project is part of the CIBFar/CEPID/FAPESP and aims to establish a base in the group, which already has experience with other arboviruses, for CHIKV and SARS-CoV-2 studies.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPOliva, GlauciusFREIRE, M. C. L. C.2022-06-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-24082022-152133/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/openAccesspor2022-11-10T19:50:15Zoai:teses.usp.br:tde-24082022-152133Biblioteca 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:27212022-11-10T19:50:15Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Busca por candidatos a fármacos contra viroses epidêmicas e pandêmicas, como alvo a RNA-polimerase dependente de RNA (nsP4) do Alfavirus Chikungunya e a papain-like protease (PL-pro) do Betacoronavirus SARS-CoV-2
Search for drug candidates against epidemic and pandemic viruses, targeting the RNA-dependent RNA polymerase (nsP4) of the Chikungunya virus and the papain-like protease (PL-Pro) of the SARS-CoV-2 virus
title Busca por candidatos a fármacos contra viroses epidêmicas e pandêmicas, como alvo a RNA-polimerase dependente de RNA (nsP4) do Alfavirus Chikungunya e a papain-like protease (PL-pro) do Betacoronavirus SARS-CoV-2
spellingShingle Busca por candidatos a fármacos contra viroses epidêmicas e pandêmicas, como alvo a RNA-polimerase dependente de RNA (nsP4) do Alfavirus Chikungunya e a papain-like protease (PL-pro) do Betacoronavirus SARS-CoV-2
FREIRE, M. C. L. C.
Antivirais
Antivirals
Biophysical characterization
Caracterização biofísica
Chikungunya
Chikungunya
nsP4
nsP4
PL-pro
PLpro
title_short Busca por candidatos a fármacos contra viroses epidêmicas e pandêmicas, como alvo a RNA-polimerase dependente de RNA (nsP4) do Alfavirus Chikungunya e a papain-like protease (PL-pro) do Betacoronavirus SARS-CoV-2
title_full Busca por candidatos a fármacos contra viroses epidêmicas e pandêmicas, como alvo a RNA-polimerase dependente de RNA (nsP4) do Alfavirus Chikungunya e a papain-like protease (PL-pro) do Betacoronavirus SARS-CoV-2
title_fullStr Busca por candidatos a fármacos contra viroses epidêmicas e pandêmicas, como alvo a RNA-polimerase dependente de RNA (nsP4) do Alfavirus Chikungunya e a papain-like protease (PL-pro) do Betacoronavirus SARS-CoV-2
title_full_unstemmed Busca por candidatos a fármacos contra viroses epidêmicas e pandêmicas, como alvo a RNA-polimerase dependente de RNA (nsP4) do Alfavirus Chikungunya e a papain-like protease (PL-pro) do Betacoronavirus SARS-CoV-2
title_sort Busca por candidatos a fármacos contra viroses epidêmicas e pandêmicas, como alvo a RNA-polimerase dependente de RNA (nsP4) do Alfavirus Chikungunya e a papain-like protease (PL-pro) do Betacoronavirus SARS-CoV-2
author FREIRE, M. C. L. C.
author_facet FREIRE, M. C. L. C.
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Oliva, Glaucius
dc.contributor.author.fl_str_mv FREIRE, M. C. L. C.
dc.subject.por.fl_str_mv Antivirais
Antivirals
Biophysical characterization
Caracterização biofísica
Chikungunya
Chikungunya
nsP4
nsP4
PL-pro
PLpro
topic Antivirais
Antivirals
Biophysical characterization
Caracterização biofísica
Chikungunya
Chikungunya
nsP4
nsP4
PL-pro
PLpro
description O desenvolvimento de estratégias para o controle de doenças causadas por vírus apresentou um notório crescimento nas últimas décadas, no entanto, o desenvolvimento de tratamentos específicos ainda continua sendo desafiador e necessário para muitas dessas infecções. Neste contexto, o conhecimento detalhado das etapas de replicação viral e os componentes envolvidos neste processo contribuem significativamente para o desenvolvimento de novos antivirais. Dentre as doenças virais que ainda permanecem sem tratamentos específicos, a Febre Chikungunya é uma arbovirose causada pelo vírus Chikungunya (CHIKV) e transmitida pela picada de mosquitos fêmeas do gênero Aedes. O vírus CHIKV é um vírus de RNA de fita simples de sentido positivo, pertencente ao gênero Alphavirus, cujo material genético codifica duas poliproteínas que após clivadas, dão origem a cinco proteínas estruturais e quatro não estruturais. Dentre as proteínas não estruturais, a nsP4 (nsP4- CHIKV) é a RNA polimerase dependente de RNA (RdRp) e tem função crucial no processo de replicação do RNA viral, sendo assim considerada um alvo promissor para o desenvolvimento de novos fármacos antivirais. Neste projeto, a nsP4-CHIKV foi expressa, purificada e caracterizada através de um conjunto de métodos biofísicos, gerando informações estruturais e dinâmicas. Na busca por novas moléculas com potencial antiviral para este alvo, uma série de compostos foi avaliada e dentre eles, um composto denominado LabMol-309 foi identificado e sua interação com a proteína foi avaliada através de métodos biofísicos e computacionais. A atividade antiviral do composto LabMol- 309 foi confirmada através de ensaios celulares utilizando sistemas replicon e vírus repórter. Adicionalmente, diante da pandemia causada pelo novo coronavirus, o SARS-CoV-2, e dentro do esforço emergencial de pesquisa conduzido pelo CIBFar/CEPID/IFSC/USP, estudos também foram desenvolvidos juntamente com grupos colaboradores, para buscar soluções para esse grave problema global de saúde pública. Dentre as proteínas do SARS-CoV-2, a protease PLpro (papain-like protease) é responsável pelo processamento da poliproteína viral, atuando na replicação e, dessa forma, considerada um alvo importante para a busca de fármacos. Neste projeto, a PLpro foi expressa, purificada e foram realizados ensaios de inibição da atividade enzimática para triagens de séries de compostos e peptídeos inibidores. Dentre as séries avaliadas, os peptídeos derivados da região Cterminal da Bothropstoxina-I apresentaram-se promissores e foram avaliados em ensaios celulares com o vírus, confirmando o potencial inibitório. Esse projeto está vinculado ao CIBFar/CEPID da FAPESP e tem também como objetivo estabelecer uma base no grupo, que já possui experiência com outras arboviroses, para estudos do CHIKV e do SARS-CoV-2
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022-06-21
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-24082022-152133/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-24082022-152133/
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_ 1809091047887732736