Discovery of Nirmatrelvir Resistance Mutations in SARS-CoV-2 3CLpro: A Computational-Experimental Approach

抗药性 严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(SARS-CoV-2) 2019年冠状病毒病(COVID-19) 丙氨酸扫描 突变体 生物 病毒学 IC50型 自由能微扰 抗性突变 突变 体外 计算生物学 遗传学 化学 医学 基因 突变 传染病(医学专业) 分子动力学 疾病 逆转录酶 计算化学 病理 核糖核酸
作者
Brandon Havranek,Robel Demissie,Hyun Lee,Shuiyun Lan,Huanchun Zhang,Stefan G. Sarafianos,Anoklase J.‐L. Ayitou,Shahidul M. Islam
出处
期刊:Journal of Chemical Information and Modeling [American Chemical Society]
卷期号:63 (22): 7180-7188 被引量:14
标识
DOI:10.1021/acs.jcim.3c01269
摘要

The COVID-19 pandemic has emphasized the urgency for effective antiviral therapies against SARS-CoV-2. Targeting the main protease (3CLpro) of the virus has emerged as a promising approach, and nirmatrelvir (PF-07321332), the active component of Pfizer's oral drug Paxlovid, has demonstrated remarkable clinical efficacy. However, the emergence of resistance mutations poses a challenge to its continued success. In this study, we employed alchemical free energy perturbation (FEP) alanine scanning to identify nirmatrelvir-resistance mutations within SARS-CoV-2 3CLpro. FEP identified several mutations, which were validated through in vitro IC50 experiments and found to result in 8- and 72-fold increases in nirmatrelvir IC50 values. Additionally, we constructed SARS-CoV-2 omicron replicons containing these mutations, and one of the mutants (S144A/E166A) displayed a 20-fold increase in EC50, confirming the role of FEP in identifying drug-resistance mutations. Our findings suggest that FEP can be a valuable tool in proactively monitoring the emergence of resistant strains and guiding the design of future inhibitors with reduced susceptibility to drug resistance. As nirmatrelvir is currently widely used for treating COVID-19, this research has important implications for surveillance efforts and antiviral development.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
1秒前
泥土豆发布了新的文献求助10
1秒前
lbx完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
科研老牛发布了新的文献求助10
2秒前
111完成签到,获得积分10
2秒前
小白完成签到,获得积分10
2秒前
火星仙人掌完成签到 ,获得积分10
3秒前
爱学习的栋完成签到,获得积分10
4秒前
lbx发布了新的文献求助10
5秒前
cct完成签到,获得积分10
5秒前
共享精神应助ln采纳,获得10
5秒前
maher完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
黄太阳发布了新的文献求助10
7秒前
lucy完成签到,获得积分10
7秒前
顾矜应助挂科且补考采纳,获得10
8秒前
李健应助轩仔子采纳,获得10
8秒前
能干靖琪完成签到,获得积分10
8秒前
上官若男应助lingdu采纳,获得10
8秒前
9秒前
Isa关注了科研通微信公众号
9秒前
飘逸清炎发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
imcwj发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
Jasper应助骑着蜗牛撵大象采纳,获得10
11秒前
11秒前
heiehi完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
刘铭坤发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
nemo完成签到 ,获得积分10
13秒前
脑洞疼应助Zone采纳,获得10
14秒前
15秒前
gouge6发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 700
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7743639
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9291713
关于积分的说明 20209334
捐赠科研通 7322319
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3307445
关于科研通互助平台的介绍 2459270
邀请新用户注册赠送积分活动 2318170