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Sci Signal ; 14(690)2021 07 06.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-34230209

RESUMO

Inorganic polyphosphates (polyPs) are linear polymers composed of repeated phosphate (PO4 3-) units linked together by multiple high-energy phosphoanhydride bonds. In addition to being a source of energy, polyPs have cytoprotective and antiviral activities. Here, we investigated the antiviral activities of long-chain polyPs against severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) infection. In molecular docking analyses, polyPs interacted with several conserved amino acid residues in angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2), the host receptor that facilitates virus entry, and in viral RNA-dependent RNA polymerase (RdRp). ELISA and limited proteolysis assays using nano- LC-MS/MS mapped polyP120 binding to ACE2, and site-directed mutagenesis confirmed interactions between ACE2 and SARS-CoV-2 RdRp and identified the specific amino acid residues involved. PolyP120 enhanced the proteasomal degradation of both ACE2 and RdRp, thus impairing replication of the British B.1.1.7 SARS-CoV-2 variant. We thus tested polyPs for functional interactions with the virus in SARS-CoV-2-infected Vero E6 and Caco2 cells and in primary human nasal epithelial cells. Delivery of a nebulized form of polyP120 reduced the amounts of viral positive-sense genomic and subgenomic RNAs, of RNA transcripts encoding proinflammatory cytokines, and of viral structural proteins, thereby presenting SARS-CoV-2 infection in cells in vitro.


Assuntos
Antivirais/farmacologia , Tratamento Farmacológico da COVID-19 , Polifosfatos/farmacologia , SARS-CoV-2/efeitos dos fármacos , Administração por Inalação , Sequência de Aminoácidos , Enzima de Conversão de Angiotensina 2/química , Enzima de Conversão de Angiotensina 2/metabolismo , Animais , Antivirais/administração & dosagem , Antivirais/química , COVID-19/metabolismo , COVID-19/virologia , Células CACO-2 , Chlorocebus aethiops , RNA-Polimerase RNA-Dependente de Coronavírus/química , RNA-Polimerase RNA-Dependente de Coronavírus/genética , RNA-Polimerase RNA-Dependente de Coronavírus/metabolismo , Citocinas/metabolismo , Células HEK293 , Interações entre Hospedeiro e Microrganismos/efeitos dos fármacos , Interações entre Hospedeiro e Microrganismos/genética , Interações entre Hospedeiro e Microrganismos/fisiologia , Humanos , Técnicas In Vitro , Modelos Biológicos , Simulação de Acoplamento Molecular , Nebulizadores e Vaporizadores , Polifosfatos/administração & dosagem , Polifosfatos/química , Complexo de Endopeptidases do Proteassoma/metabolismo , Domínios e Motivos de Interação entre Proteínas , Proteólise/efeitos dos fármacos , RNA Viral/genética , RNA Viral/metabolismo , SARS-CoV-2/genética , SARS-CoV-2/fisiologia , Homologia de Sequência de Aminoácidos , Transdução de Sinais/efeitos dos fármacos , Células Vero , Replicação Viral/efeitos dos fármacos
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