1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Биоорганическая химия
  4. T. 49, № 6, 2023

Биоорганическая химия, 2023, T. 49, № 6, стр. 657-664

Синтез и оценка противовирусной активности 5-галоген-2'-азидопроизводных цитидина и N-гидроксицитидина на панели РНК-вирусов, включая SARS-CoV-2

П. Н. Камзеева 1, Е. С. Колпакова 2, Е. В. Карпова 2, М. О. Бородулина 2, 3, Е. В. Яковчук 2, 3, В. А. Алферова 1, А. А. Чистов 1, Е. С. Беляев 4, Л. И. Козловская 2, 3, А. В. Аралов 1, *

1 Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова” РАН
117997 Москва, ул. Миклухо-Маклая, 16/10, Россия

2 Федеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М.П. Чумакова РАН (Институт полиомиелита)
108819 Москва, поселение Московский, поселок Института полиомиелита, домовл. 8, корп. 1, Россия

3 Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский университет)
119991 Москва, ул. Большая Пироговская, 2/4, Россия

4 Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН
119071 Москва, ул. Ленинский просп., 31/4, Россия

* E-mail: Baruh238@mail.ru

Поступила в редакцию 20.02.2023
После доработки 27.02.2023
Принята к публикации 28.02.2023

Аннотация

Коронавирусная инфекция 2019 г. (COVID-19) – новая глобальная пандемия с высокими заболеваемостью и смертностью, вызванная распространением коронавируса тяжелого острого респираторного синдрома 2 (SARS-CoV-2). Производные N-гидроксицитидина выглядят перспективными для борьбы с COVID-19 и другими вирусными заболеваниями, в частности молнупиравир недавно был одобрен для экстренной профилактики на ранних стадиях после инфицирования SARS-CoV-2. В работе предложена схема синтеза 5-галоген-2'-азидозамещенных производных цитидина и N-гидроксицитидина. Синтезированные соединения протестированы на панели из шести РНК-содержащих вирусов, включая SARS-CoV-2, энтеровирусы, CHIKV и ВИЧ-1. Ряд соединений способен ингибировать размножение вирусов SARS-CoV-2 и CHIKV в микромолярном диапазоне без заметной цитотоксичности для клеток. Структуры лидерных соединений могут быть использованы в качестве отправной точки для дальнейшего дизайна противовирусных агентов.

Ключевые слова: SARS-CoV-2, противовирусные агенты, нуклеозидные аналоги, N-гидроксицитидин

Список литературы

  1. Holmes E.C., Goldstein S.A., Rasmussen A.L., Robertson D.L., Crits-Christoph A., Wertheim J.O., Anthony S.J., Barclay W.S., Boni M.F., Doherty P.C., Farrar J., Geoghegan J.L., Jiang X., Leibowitz J.L., Neil S.J.D., Skern T., Weiss S.R., Worobey M., Andersen K.G., Garry R.F., Rambaut A. // Cell. 2021. V. 184. P. 4848–4856. https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.08.017

  2. Triggle C.R., Bansal D., Ding H., Islam M.M., Farag E.A.B.A., Hadi H.A., Sultan A.A. // Front. Immunol. 2021. V. 12. P. 631139. https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.631139

  3. van de Leemput J., Han Z. // Mol. Cell. Biol. 2021. V. 41. P. 1–16. https://doi.org/10.1128/MCB.00185-21

  4. Khudhair Z.T., Shihab M.S., Hamah-Ameen B. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2021. V. 47. P. 789–804. https://doi.org/10.1134/S1068162021040130

  5. Beigel J.H., Tomashek K.M., Dodd L.E., Mehta A.K., Zingman B.S., Kalil A.C., Hohmann E., Chu H.Y., Luetkemeyer A., Kline S., de Castilla D.L., Finberg R.W., Dierberg K., Tapson V., Hsieh L., Patterson T.F., Paredes R., Sweeney D.A., Short W.R., Touloumi G., Lye D.C., Ohmagari N., Oh M.-D., Ruiz-Palacios G.M., Benfield T., Fätkenheuer G., Kortepeter M.G., Atmar R.L., Creech C.B., Lundgren J., Babiker A.G., Pett S., Neaton J.D., Burgess T.H., Bonnett T., Green M., Makowski M., Osinusi A., Nayak S., Lane H.C. // N. Engl. J. Med. 2020. V. 383. P. 1813–1826. https://doi.org/10.1056/NEJMoa2007764

  6. Zhou S., Hill C.S., Sarkar S., Tse L.V., Woodburn B.M.D., Schinazi R.F., Sheahan T.P., Baric R.S., Heise M.T., Swanstrom R. // J. Infect. Dis. 2021. V. 224. P. 415–419. https://doi.org/10.1093/infdis/jiab247

  7. Amblard F., LeCher J.C., De R., Goh S.L., Li C., Kasthuri M., Biteau N., Zhou L., Tber Z., Downs-Bowen J., Zandi K., Schinazi R.F. // Pharmaceuticals 2022. V. 15. P. 1144. https://doi.org/10.3390/ph15091144

  8. Urakova N., Kuznetsova V., Crossman D.K., Sokratian A., Guthrie D.B., Kolykhalov A.A., Lockwood M.A., Natchus M.G., Crowley M.R., Painter G.R., Frolova E.I., Frolov I. // J. Virol. 2018. V. 92. P. e01965-17. https://doi.org/10.1128/JVI.01965-17

  9. Agostini M.L., Pruijssers A.J., Chappell J.D., Gribble J., Lu X., Andres E.L., Bluemling G.R., Lockwood M.A., Sheahan T.P., Sims A.C., Natchus M.G., Saindane M., Kolykhalov A.A., Painter G.R., Baric R.S., Denison M.R. // J. Virol. 2019. V. 93. P. e01348-19. https://doi.org/10.1128/JVI.01348-19

  10. Kabinger F., Stiller C., Schmitzová J., Dienemann C., Kokic G., Hillen H.S., Höbartner C., Cramer P. // Nat. Struct. Mol. Biol. 2021. V. 28. P. 740–746. https://doi.org/10.1038/s41594-021-00651-0

  11. Liu F., Chen H.-M., Armstrong Z., Withers S.G. // ACS Cent. Sci. 2022. V. 8. P. 656–662. https://doi.org/10.1021/acscentsci.1c01172

  12. Chen F.-F., Wang F. // Molecules 2009. V. 14. P. 2656–2668. https://doi.org/10.3390/molecules14072656

  13. Wnuk S.F., Chowdhury S.M., Garcia P.I., Robins M.J. // J. Org. Chem. 2002. V. 67. P. 1816–1819. https://doi.org/10.1021/jo010899i

  14. Fedeles B.I., Freudenthal B.D., Yau E., Singh V., Chang S., Li D., Delaney J.C., Wilson S.H., Essigmann J.M. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2015. V. 112. P. 4571–4580. https://doi.org/10.1073/pnas.1507709112

  15. Moffatt J.G., Verheyden J.P.H., Wagner D. // J. Org. Chem. 1971. V. 36. P. 250–254. https://doi.org/10.1021/jo00801a002

  16. Asakura J., Robins M.J. // J. Org. Chem. 1990. V. 55. P. 4928–4933. https://doi.org/10.1021/jo00303a033

  17. McGee D.P.C., Vargeese C., Zhai Y.S., Kirschenheuter G.P., Settle A., Siedem C.R., Pieken W.A. // Nucleosides and Nucleotides. 1995. V. 14. P. 1329–1339. https://doi.org/10.1080/15257779508010694

  18. Mieczkowski A., Wińska P., Kaczmarek M., Mroczkowska M., Garbicz D., Pilżys T., Marcinkowski M., Piwowarski J., Grzesiuk E. // Chem. Pap. 2018. V. 72. P. 981–990. https://doi.org/10.1007/s11696-017-0339-9

  19. Paymode D.J., Vasudevan N., Ahmad S., Kadam A.L., Cardoso F.S.P., Burns J.M., Cook D.W., Stringham R.W., Snead D.R. // Org. Process Res. Dev. 2021. V. 25. P. 1822–1830. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.1c00219

  20. Sheahan T.P., Sims A.C., Zhou S., Graham R.L., Pruijssers A.J., Agostini M.L., Leist S.R., Schäfer A., Dinnon K.H., Stevens L.J., Chappell J.D., Lu X., Hughes T.M., George A.S., Hill C.S., Montgomery S.A., Brown A.J., Bluemling G.R., Natchus M.G., Saindane M., Kolykhalov A.A., Painter G., Harcourt J., Tamin A., Thornburg N.J., Swanstrom R., Denison M.R., Baric R.S. // Sci. Transl. Med. 2020. V. 12. P. eabb5883. https://doi.org/10.1126/scitranslmed.abb5883

  21. Mitsuya H., Weinhold K.J., Furman P.A., St Clair M.H., Lehrman S.N., Gallo R.C., Bolognesi D., Barry D.W., Broder S. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1985. V. 82. P. 7096–7100. https://doi.org/10.1073/pnas.82.20.7096

  22. Fischl M.A., Richman D.D., Grieco M.H., Gottlieb M.S., Volberding P.A., Laskin O.L., Leedom J.M., Groopman J.E., Mildvan D., Schooley R.T., Jackson G.G., Durack D.T., King D. // N. Engl. J. Med. 1987. V. 317 P. 185–191. https://doi.org/10.1056/NEJM198707233170401

  23. Kozlovskaya L.I., 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. // Eur. J. Med. Chem. 2021. V. 220. P. 113467. https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2021.113467

  24. Kärber G. // Arch. Exp. Pathol. Pharmakol. 1931. V. 162. P. 480–483.

  25. Ryazantsev D.Y., Myshkin M.Yu., Alferova V.A., Tsvetkov V.B., Shustova E.Y., Kamzeeva P.N., Kovalets P.V., Zaitseva E.R., Baleeva N.S., Zatsepin T.S., Baleeva N.S., Zatsepin T.S., Shenkarev Z.O., Baranov M.S., Kozlovskaya L.I., Aralov A.V. // Biomolecules 2021. V. 11. P. 1409. https://doi.org/10.3390/biom11101409

  26. Zenchenko A.A., Oslovsky V.E., Varizhuk I.V., Karpova E.V., Osolodkin D.I., Kozlovskaya L.I., Ishmukhametov A.A., Drenichev M.S. // Toxicol. In Vitro. 2022. V. 82. P. 105 355. https://doi.org/10.1016/j.tiv.2022.105355

Дополнительные материалы

скачать ESM.zip
Приложение 1. ЯМР-спектры

Инструменты

предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Биоорганическая химия

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал