Wie Kaugummi am katalytischen Zentrum

Damit sich das Coronavirus SARS-CoV-2 vermehren kann, ist es auf seine Hauptprotease als Schlüsselenzym angewiesen. Das Virus lässt sein Genom aus RNA zunächst in einen großen Protein-Strang übersetzen. Die virale Hauptprotease zerschneidet ihn später in kleinere Einheiten, aus denen neue Viruspartikel gebildet werden. »Die Hauptprotease ist ein äußerst vielversprechender Ansatzpunkt der Coronavirus-Wirkstoffforschung«, sagte Professor Dr. Christa E. Müller vom Pharmazeutischen Institut der Universität Bonn. Sie ist Seniorautorin einer Publikation in »Angewandte Chemie« um Erstverfasser Julian Breidenbach.

Wird die Hauptprotease blockiert, ist die Virusvermehrung in den Körperzellen gestoppt. Zwei Substanzklassen, Azanitrile und Pyridylester, sind nach einem Hochdurchsatz-Screening der Forscher besonders vielversprechend, um genau dieses Ziel zu erreichen. Die Wissenschaftler synthetisierten maßgeschneiderte Verbindungen aus diesen Klassen. An der Hauptprotease kleben sie wie Kaugummi und blockieren das katalytische Zentrum, wodurch die Hauptprotease die Virusvermehrung nicht mehr vorbereiten kann, heißt es in einer Pressemeldung der Hochschule. »Einige der Verbindungen haben sogar noch einen weiteren Effekt«, berichtete Müller. Sie hemmen darüber hinaus das menschliche Enzym Cathepsin L. Dieses hilft dem Virus dabei, in Wirtszellen einzudringen.

Die synthetisierten Substanzen können als Leitstruktur für die Arzneistoffentwicklung dienen. Bis zu klinischen Studien ist es aber noch ein langer Weg.