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Oliveira, Ernna H. ; Monteleone-Cassiano, Ana C. ; Tavares, Lucas ; Santos, Jadson C. ; Lima, Thais M. ; Gomes, Giovanni F. ; Tanaka, Pedro P. ; Monteiro, Cintia J. ; Munuera, Matheus ; Batah, Sabrina S. ; Fabro, Alexandre T. ; Faca, Vitor M. ; Masson, Ana P. ; Donadi, Eduardo A. ; Dametto, Mariangela ; Bonacin, Rodrigo ; Martins Jr, Ronaldo B. ; Arruda Neto, Eurico ; daSilva, Luis Lamberti P. ; Cunha, Thiago M. ; Passos, Geraldo A.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Antiviral Research; v. 229, p. 13-pg., 2024-07-18.

Resumo

Since human angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) serves as a primary receptor for SARS-CoV-2, characterizing ACE2 regions that allow SARS-CoV-2 to enter human cells is essential for designing peptide-based antiviral blockers and elucidating the pathogenesis of the virus. We identified and synthesized a 25-mer mimetic peptide (encompassing positions 22-46 of the ACE2 alpha-helix alpha 1) implicated in the S1 receptorbinding domain (RBD)-ACE2 interface. The mimetic (wild-type, WT) ACE2 peptide significantly inhibited SARS-CoV-2 infection of human pulmonary Calu-3 cells in vitro. In silico protein modeling predicted that residues F28, K31, F32, F40, and Y41 of the ACE2 alpha-helix alpha 1 are critical for the original, Delta, and Omicron strains of SARS-CoV-2 to establish the Spike RBD-ACE2 interface. Substituting these residues with alanine (A) or aspartic acid (D) abrogated the antiviral protective effect of the peptides, indicating that these positions are critical for viral entry into pulmonary cells. WT ACE2 peptide, but not the A or D mutated peptides, exhibited significant interaction with the SARS-CoV-2 S1 RBD, as shown through molecular dynamics simulations. Through identifying the critical amino acid residues of the ACE2 alpha-helix alpha 1, which is necessary for the Spike RBD-ACE2 interface and mobilized during the in vitro viral infection of cells, we demonstrated that the WT ACE2 peptide protects susceptible K18-hACE2 mice against in vivo SARS-CoV-2 infection and is effective for the treatment of COVID-19. (AU)

• Processo FAPESP: 21/02081-4 - Efeito de mutações no gene aire induzidas por CRISPR-Cas9 na atividade transcricional, pós-transcricional de células mTEC e na sua função sobre a migração de timócitos
• Beneficiário: Cintia Junia Monteiro
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 17/10780-4 - Efeito de mutações no gene AIRE (síndrome APS1) induzidas por CRISPR-Cas9 na conformação da proteína, no transcriptoma de células mTEC e na sua interação com timócitos
• Beneficiário: Geraldo Aleixo da Silva Passos Júnior
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 21/01182-1 - A caracterização funcional de AP-1 no sistema endolisossomal e sua relação com a montagem de HIV-1
• Beneficiário: Lucas Alves Tavares
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 19/02418-9 - Mecanismos moleculares envolvidos na montagem do Vírus Oropouche
• Beneficiário: Luis Lamberti Pinto da Silva
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular