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Drug Design
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Wie genau hemmt Remdesivir das virale Zielprotein?

Die Replikation von SARS-CoV-2 wird durch die virale RNA-abhängige RNA-Polymerase (RdRp) katalysiert. Dieses Enzym ist die Zielstruktur für den antiviralen Wirkstoff Remdesivir, einem der großen Hoffnungsträger zur Behandlung schwerer Covid-19-Erkrankungen. Jetzt ist die Strukturaufklärung des Enzyms mit und ohne Bindung von Remdesivir gelungen.
AutorKontaktTheo Dingermann
Datum 04.05.2020  13:24 Uhr

Vorlage für rationales Drugdesign

Die Struktur lässt erkennen, dass umfangreiche Protein-RNA-Interaktionen zwischen dem Matrizen-Primer-RNA-Komplex und nsp12 ausgebildet werden. An den meisten dieser Interaktionen sind die Reste des RNA-Ribosephosphat-Rückgrats beteiligt. Vielen Interaktionen werden direkt an den 2′-OH-Gruppen ausgebildet, um zwischen RNA und DNA zu diskriminieren.

Am 3‘-Ende des Primerstrangs ist Remdesivir-Monophosphat (RMP) kovalent gebunden. Trotz des Vorhandenseins von überschüssigem Remdesivir-Triphosphats ist nur ein einziges Remdesivir-Monphosphat in den Primer-Strang eingebaut. Dies ist ein klarer Hinweis darauf, dass Remdesivir, ebenso wie viele andere Nukleotidanaloga, die virale RdRp-Aktivität durch nicht-obligate RNA-Kettenterminierung hemmt.

Die Strukturanalyse zeigt, dass die SARS-CoV-2-RdRp ein relativ stabiles Enzym ist, das nach Bindung einer RNA-Matrize unmittelbar mit der Replikation beginnen kann. Pro Sekunde baut die virale RdRp bis zu 100 Nukleotide in die wachsende RNA-Kette ein.

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