Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/76930
Type: Artigo de Periódico
Title: Fragment binding to the Nsp3 macrodomain of SARS-CoV-2 identified through crystallographic screening and computational docking
Other Titles: Fragmento ligado ao macrodomínio Nsp3 do SARS-CoV-2 identificado por meio de triagem cristalográfica e encaixe computacional
Authors: Marion Schuller
Ursula Schulze Gahmen
Tristan W. Owens
Ishan Deshpande
Gregory E. Merz
Aye C. Thwin
Justin T. Biel
Jessica K. Peters
Michelle Moritz
Nadia Herrera
Huong T. Kratochvil
Galen J. Correy
Qcrg Structural Biology Consortium
Anthony Aimon
James M. Bennett
Jose Brandao Neto
Aina E. Cohen
Alexandre Dias
Alice Douangamath
Louise Dunnett
Oleg Fedorov
Matteo P. Ferla
Stefan Gahbauer
Martin Fuchs
Tyler J. Gorrie-stone
James M. Holton
Michael G. Johnson
Tobias Krojer
George Meigs
Ailsa J. Powell
Johannes Gregor Matthias Rack
Victor L. Rangel
Silvia Russi
Daren Fearon
Rachael E. Skyner
Clyde A. Smith
Alexei S. Soares
Jennifer L. Wierman
Kang Zhu
Peter O'Brien
Natalia Jura
Alan Ashworth
John Irwin
Michael C. Thompson
Taiasean Wu
Jason E. Gestwicki
Frank Vondelft
Brian K. Shoichet
James S. Fraser
Ivan Ahel
Roberto Efraín Díaz
Iris D. Young
Luan Carvalho Martins
Dominique H. Smith
Abstract: The severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) macrodomain within the nonstructural protein 3 counteracts host-mediated antiviral adenosine diphosphate–ribosylation signaling. This enzyme is a promising antiviral target because catalytic mutations render viruses nonpathogenic. Here, we report a massive crystallographic screening and computational docking effort, identifying new chemical matter primarily targeting the active site of the macrodomain. Crystallographic screening of 2533 diverse fragments resulted in 214 unique macrodomain-binders. An additional 60 molecules were selected from docking more than 20 million fragments, of which 20 were crystallographically confirmed. X-ray data collection to ultra-high resolution and at physiological temperature enabled assessment of the conformational heterogeneity around the active site. Several fragment hits were confirmed by solution binding using three biophysical techniques (differential scanning fluorimetry, homogeneous time-resolved fluorescence, and isothermal titration calorimetry). The 234 fragment structures explore a wide range of chemotypes and provide starting points for development of potent SARS-CoV-2 macrodomain inhibitors.
Abstract: O macrodomínio do coronavírus 2 da síndrome respiratória aguda grave (SARS-CoV-2) dentro da proteína não estrutural 3 neutraliza a sinalização antiviral de adenosina difosfato-ribosilação mediada pelo hospedeiro. Esta enzima é um alvo antiviral promissor porque as mutações catalíticas tornam os vírus não patogênicos. Aqui, relatamos um esforço massivo de triagem cristalográfica e encaixe computacional, identificando nova matéria química visando principalmente o sítio ativo do macrodomínio. A triagem cristalográfica de 2533 fragmentos diversos resultou em 214 ligantes de macrodomínio exclusivos. Mais 60 moléculas foram selecionadas do encaixe de mais de 20 milhões de fragmentos, dos quais 20 foram confirmados cristalograficamente. A coleta de dados de raios X em resolução ultra-alta e em temperatura fisiológica permitiu a avaliação da heterogeneidade conformacional ao redor do sítio ativo. Vários fragmentos acertos foram confirmados por ligação de solução usando três técnicas biofísicas (fluorimetria de varredura diferencial, fluorescência homogênea resolvida no tempo e calorimetria de titulação isotérmica). As 234 estruturas de fragmentos exploram uma ampla gama de quimiotipos e fornecem pontos de partida para o desenvolvimento de inibidores potentes do macrodomínio SARS-CoV-2.
Subject: COVID-19
Farmacologia
Modelagem Molecular
language: eng
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA E IMUNOLOGIA
Rights: Acesso Aberto
metadata.dc.identifier.doi: https://doi.org/10.1126/sciadv.abf8711
URI: http://hdl.handle.net/1843/76930
Issue Date: 2021
metadata.dc.url.externa: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abf8711
metadata.dc.relation.ispartof: Science Advances
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