Design, Synthese und Analyse multivalenter Inhibitoren der Adhäsion des Hämagglutinin H5 des Vogelgrippe Virus

Abstract

Das aviäre Influenza-Virus bindet über das virale Oberflächenprotein Hämagglutinin H5 an sialinsäureterminierte Glycostrukturen des oberen respiratorischen Traktes. Die Speziesspezifität wird durch die Verknüpfung der Sialinsäuren bestimmt. Vögel tragen α2-3 und Menschen α2-6 verknüpfte Sialinsäuren, so dass Zoonosen eher selten und erst bei hoher Viruslast auftreten. Bei dem Hämagglutinin handelt es sich um homo-trimeres Lektin, an das tri- oder oligovalente Liganden mit geeigneter Geometrie mit hoher Affinität binden sollten. Wir beschreiben hier das in silico gestützte Design, die Synthese und Analyse trivalenter Glycokonjugate. In Bindungsstudien mittels kompetitiver STD-NMR-Experimenten und mittels SPR zeigte die Zielverbindung einen KD = 446 nM und einen Ki = 15 mM.

Influenza virus attaches itself to sialic acids on the surface of epithelial cells of the upper respiratory tract of the host using its own protein hemagglutinin. Species specificity of influenza virus is determined by the linkages of the sialic acids. Birds have α2-3 and humans α2-6 linked sialic acids, respectively. Viral hemagglutinin is a homo-trimeric receptor and thus tri- or oligovalent ligands should have a high binding affinity. We describe the in silico design, chemical synthesis and binding analysis of a trivalent glycopeptide mimetic. This compound binds to hemagglutinin H5 of avian influenza with a dissociation constant of KD = 446 nM and an inhibitory constant of Ki = 15 mM.