Discovery of novel dengue virus entry inhibitors via a structure-based approach

Authors
Leal, Emilse Soledad; Aucar, María Gabriela; Gebhard, Leopoldo German; Iglesias, Nestor Gabriel; Pascual, María José; Casal, Juan José; Gamarnik, Andrea Vanesa; Cavasotto, Claudio Norberto; Bollini, Mariela
Publication Year
2017
Language
English
Format
article
Status
Published version
Description
Dengue is a mosquito-borne virus that has become a major public health concern worldwide in recent years. However, the current treatment for dengue disease is only supportive therapy, and no specific antivirals are available to control the infections. Therefore, the need for safe and effective antiviral drugs against this virus is of utmost importance. Entry of the dengue virus (DENV) into a host cell is mediated by its major envelope protein, E. The crystal structure of the E protein reveals a hydrophobic pocket occupied by the detergent n-octyl-β-D-glucoside (β-OG) lying at a hinge region between domains I and II, which is important for the low-pH-triggered conformational rearrangement required for fusion. Thus, the E protein is an attractive target for the development of antiviral agents. In this work, we performed prospective docking-based virtual screening to identify small molecules that likely bind to the β-OG binding site. Twenty-three structurally different compounds were identified and two of them had an EC50 value in the low micromolar range. In particular, compound 2 (EC50 = 3.1 μM) showed marked antiviral activity with a good therapeutic index. Molecular dynamics simulations were used in an attempt to characterize the interaction of 2 with protein E, thus paving the way for future ligand optimization endeavors. These studies highlight the possibility of using a new class of DENV inhibitors against dengue.
Fil: Leal, Emilse Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Centro de Investigaciones en Bionanociencias ; Argentina
Fil: Aucar, María Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigación en Biomedicina de Buenos Aires - Instituto Partner de la Sociedad Max Planck; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Modelado e Innovación Tecnológica. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Modelado e Innovación Tecnológica; Argentina
Fil: Gebhard, Leopoldo German. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Iglesias, Nestor Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Pascual, María José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; Argentina
Fil: Casal, Juan José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Centro de Investigaciones en Bionanociencias ; Argentina
Fil: Gamarnik, Andrea Vanesa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Cavasotto, Claudio Norberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigación en Biomedicina de Buenos Aires - Instituto Partner de la Sociedad Max Planck; Argentina
Fil: Bollini, Mariela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Centro de Investigaciones en Bionanociencias ; Argentina
Subject
ANTI-DENGUE DRUGS
ENVELOPE PROTEIN
MOLECULAR DYNAMICS
STRUCTURE-BASED DRUG DESIGN
VIRTUAL SCREENING
Otras Ciencias Biológicas
Ciencias Biológicas
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
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License
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CONICET Digital (CONICET)
Institution
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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oai:ri.conicet.gov.ar:11336/63361