Тип работы:
 Предмет:
 Язык работы:


Характеристика противовирусной активности новых соединений группы капсид-связывающих агентов в отношении энтеровирусов

Работа №131678

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

биология

Объем работы44
Год сдачи2023
Стоимость4325 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
18
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Список сокращений
ВВЕДЕНИЕ
Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ…
I. Часть 1. Таксономия энтеровирусов
I. Часть 2. Морфология вириона и жизненный цикл энтеровирусов ……………
I. Часть 3. Структура и изменчивость генома энтеровирусов ………………………......
I. Часть 4. Энтеровирусы как заболевание ………………………….…………………..
I. Часть 5. Энтеровирусы и способы борьбы с ними……………………………..
Глава II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
II. Часть 1. Материалы исследований ………………………………………………….
II. Часть 2. Методы исследований……………………………………………………...
II. Часть 2. 1. Наращивание вирусных штаммов и определение инфекционного титра вирусов
II. Часть 2. 2. Исследование цитопротективных и цитотоксических свойств соединений
II. Часть 2. 3. Тест на время добавления……………………………………………….
II. Часть 2. 4. Анализ термостабильности вирусного капсида………………………..
Глава III. Результаты и обсуждения…
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .
ВЫВОДЫ
Список литературы


Энтеровирусы (ЭВ) являются очень широко распространенным патогеном, вызывающим различные инфекционные заболевания у людей. Инфицирование энтеровирусом в большинстве случаев не приводит к ярко выраженному инфекционному процессу, но при развитии энтеровирусной инфекции можно обнаружить очень высокое разнообразие симптомов и клинических форм болезни. Параличи, менингит и менингоэнцефалит – это достаточно известные и ,к сожалению, распространённые клинические проявления энтеровирусной инфекции. Эти формы характеризуются высокой степенью тяжести, однако, заболевания заканчиваются летальным исходом достаточно редко. Так как энтеровирусы одного и того же типа могут вызывать очень похожие по симптоматике заболевания, а вирусы разных типов могут вызывать одинаковые симптомы энтеровирусной инфекции, точное определение возбудителя и постановка диагноза может быть сильно осложнена.
В настоящее время науке известно более ста типов неполиомиелитных энтеровирусов, которые вызывают заболевания как с отличающейся, так и с очень похожей симптоматикой. Проблема в том, что энтеровирусам присуща очень высокая генетическая пластичность, связанная, в первую очередь, с высокой частотой нуклеотидных замен в геноме вируса. Кроме того, энтеровирусы могут меняться частью генетического материала. Данный процесс называется рекомбинация, и он играет важную роль при образовании новых, гибридных форм энтеровирусов. Эти новые формы совмещают признаки обоих родительских штаммов, что сильно увеличивает скорость адаптации вируса.
Разработка вакцин для профилактики энтеровирусной и риновирусной инфекции человека осложняется множественностью существующих серотипов вируса, поэтому специфической вакцины не существует. В природе на постоянной основе циркулирует более 60 штаммов энтеровирусов, которые постоянно видоизменяются. Всё вышеперечисленное позволяет энтеровирусам вырабатывать устойчивость к лекарственным препаратам. Поэтому энтеровирусы всё равно представляют угрозу людям. В группе риска находятся дети, беременные женщины, люди с выраженным иммунодефицитом, подростки, люди страдающие онкологическими заболеваниями.
Например, ЭВ-D68, изначально идентифицированный в 1962 году, вызвал в 2014 – 2016 гг. в США вспышки тяжелых неврологических и респираторных заболеваний у детей. (Messacar, K.; Abzug, M.J.; 2016)
Цель данного исследования: дать характеристику противовирусной активности новых соединений группы капсид связывающих агентов в отношении вирусов рода Enterovirus.
Задачи:
1. Выполнить первичный скрининг библиотеки новых гетероциклических соединений производных N-сульфамидобензойной кислоты in vitro на модели инфекции вирусом Коксаки В3.
2. Для соединений с наиболее выраженными цитопротективными свойствами определить вирусингибирующие свойства в отношении энтеровирусов группы А, В и С, рассчитать значения IC50.
3. Определить цитотоксические свойства соединений с наиболее выраженными цитопротективными свойствами, рассчитать значения СС50.
4. Рассчитать значения индекса селективности для соединений с наиболее выраженными цитопротективными свойствами.
5. Выбрать соединения-лидеры и для них охарактеризовать механизм действия в тестах in vitro.
6. Описать полученные данные.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

В результате проделанной работы была охарактеризована противирусная активность производных N-сульфамидобензойной кислоты, которые оказались многообещающей группой соединений для создания новых препаратов по борьбе с энтеровирусами. Эксперименты in vitro позволили выявить среди производных N-сульфамидобензойной кислоты наиболее активные против энтеровирусов и безопасные для клеток соединения. Их противовирусная активность превосходила таковую для соединения-прототипа, что говорит о высоком потенциале этой группы химических веществ как средств подавления репродукции энтеровирусов.
Кроме того, для наиболее эффективных препаратов были проведены дополнительные тесты. Благодаря тесту на термостабильность мы доказали, что выбранные нами препараты являются капсид-связывающими веществами. Тесты на время добавления также показали, что препараты блокируют вирус на ранней стадии его жизненного цикла.
На заключительном этапе исследования, был проведён эксперимент по установлению спектра активности соединений лидеров. Для данного эксперимента были использованы вирусы Коксаки В4, В5 и А24. Исследование показало, что препараты лидеры эффективны против вирусов Коксаки группы В и не обладают ингибирующей активностью в отношении энтеровируса группы С (Коксаки А24).



1. Abdelnabi, R.; Geraets, J.A.; Ma, Y.; Mirabelli, C.; Flatt, J.W.; Domanska, A.; Delang, L.; Jochmans, D.; Kumar, T.A.; Jayaprakash, V.; et al. A novel druggable interprotomer pocket in the capsid of rhino- and enteroviruses. PLoS Biol. 2019, 17, e3000281.
2. Ang P.Y., Chong C.W.H., Alonso S. Viral determinants that drive Enterovirus-A71 fitness and virulence // Emerg. Microbes. Infect. – 2021. – V. 10. – №. 1. – P. 713-724.
3. Bauer, L.; Lyoo, H.; van der Schaar, H.M.; Strating, J.R.P.M.; Kuppeveld, F.J.M. Direct-acting antivirals and host-targeting strategies to combat enterovirus infections. Curr. Opin. Virol. 2017, 24, 1–8.
4. Baxter N.J., Roetzer A., Liebig H.D., Sedelnikova S.E., Hounslow A.M., Skern T., Waltho J.P. Structure and dynamics of coxsackievirus B4 2A proteinase, an enyzme involved in the etiology of heart disease // J. Virol. – 2006. – V. 80. – №.3. – P. 1451-1462.
5. Chehadeh W., Kerr-Conte J., Pattou F., Alm G., Lefebvre J., Wattré P., Hober D. Persistent infection of human pancreatic islets by coxsackievirus B is associated with alpha interferon synthesis in beta cells. Journal of Virology, 2000, vol. 74, no. 21, pp. 10153–10164.
6. Chen C.K., Cheng R., Demeter J., Chen J., Weingarten-Gabbay S., Jiang L., Snyder M.P., Weissman J.S., Segal E., Jackson P.K., Chang H.Y. Structured elements drive extensive circular RNA translation // Mol. Cell. – 2021. – V. 81. – №. 20. – P. 4300-4318. e13.
7. Chen J., Ye X., Zhang X.Y., Zhu Z., Zhang X., Xu Z., Ding Z., Zou G., Liu Q., Kong L., Jiang W., Zhu W., Cong Y., Huang Z. Coxsackievirus A10 atomic structure facilitating the discovery of a broad-spectrum inhibitor against human enteroviruses // Cell Discov. – 2019. – V. 5. – №. 1. – P. 1-15.
8. Chiu, W.Y., Lo, Y.H., Yeh, T.C. (2016) Coxsackievirus associated hand, foot and mouth disease in an adult. QJM, 109 (12), 823–824.
9. Davila-Calderon J., Patwardhan N.N., Chiu L.Y., Sugarman A., Cai Z., Penutmutchu S.R., Li M.L., Brewer G., Hargrove A.E., Tolbert B.S. IRES-targeting small molecule inhibits enterovirus 71 replication via allosteric stabilization of a ternary complex // Nat. Commun. – 2020. – V. 11. – №. 1. – P. 1-13.
10. Fox M.P., Otto M.J., McKinlay M.A. Prevention of rhinovirus and poliovirus uncoating by WIN 51711, a new antiviral drug // Antimicrob. Agents Chemother. – 1986. – V. 30. – №. 1. – P. 110-116.
11. Gaaloul, I., Riabi, S., Harrath, R., Hunter, T., Hamda, K.B., Ghzala, A.B., Huber, S., Aouni, M. (2014) Coxsackievirus B detection in cases of myocarditis, myopericarditis, pe-ricarditis and dilated cardiomyo pathy in hospitalized patients. Mol. Med. Rep., 10(6), 2811–2818.
12. George B., Dave P., Rani P., Behera P., Das S. Cellular protein Hur regulates the switching of genomic rna templates for differential functions during the coxsackievirus B3 life cycle // J. Virol. – 2021. – V. 95. – №. 21. – P. e00915-21.
13. Hober D. Chapter Viruses and Type 1 Diabetes: Focus on the Enteroviruses // InTech. – 2013.
14. Hogle J.M., Chow M., Filman D.J. Three-dimensional structure of poliovirus at 2.9 A resolution. Science, 1985, vol. 229, pp. 1358–1365.
15. Huang K.Y.A. Structural basis for neutralization of enterovirus // Curr. Opin. Virol. – 2021. – V. 51. – P. 199-206.
16. Hyypiä T., Hovi T., Knowles N.J., Stanway G. Classification of enteroviruses based on molecular and biological properties. J Gen Virol., 1997, vol. 78, no. 1, pp. 1-11.
17. Jacobson, L.M., Redd, J.T., Schneider, E., et al. (2012) Outbreak of lower respiratory tract illness associated with human enterovirus 68 among American Indian children. Pediatr. Infect. Dis. J., 31(3), 309–312.
18. Kemball C.C., Alirezaei M., Whitton J.L. Type B coxsackieviruses and their interactions with the innate and adaptive immune systems // Future Microbiol. – 2010. – V. 5. – №. 9. – P. 1329-1347.
19. Koch A., Aguilera L., Morisaki T., Munsky B., Stasevich T.J. Quantifying the dynamics of IRES and cap translation with single-molecule resolution in live cells // Nat. Struct. Mol. Biol. – 2020. – V. 27. – №. 12. – P. 1095-1104.
20. Laconi, S., Madeddu, M.A., Pompei, R. (2011) Study of the biological activity of novel synthetic compounds with antiviral properties against human rhinoviruses. Molecules. 16(5), 3479–3487.
21. Laitinen O.H., Svedin E., Kapell S., Nurminen A., Hytönen V.P., Flodström-Tullberg M. Enteroviral proteases: structure, host interactions and pathogenicity. Rev Med Virol., 2016, vol. 26, no. 4, pp. 251-267.
22. Lee, B.E., Davies, H.D. (2007) Aseptic meningitis. Curr. Opin. Infect. Dis., 20(3), 272–277.
23. Lei X.; Han N.; Xiao X.; Jin Q.; He B.; Wang J. Enterovirus 71 3C inhibits cytokine expression through cleavage of the TAK1/TAB1/TAB2/TAB3 complex. J. Virol., 2014, vol. 88, no. 17, pp. 9830– 9841.
24. Li H., Chen Y., Zhang J., Lin Y., Yang Z., Tan J., Qiao W. Identification of the internal ribosome entry sites in the 5'‑untranslated region of the c‑fos gene // Int. J. Mol. Med. – 2021. – V. 47. – №. 4. – P. 1-1.
25. Li, M.L.; Shih, S.R.; Tolbert, B.S.; Brewer, G. Enterovirus A71 vaccines. Vaccines 2021, 9, 199.
26. Lei X., Xiao X., Wang J. Innate Immunity Evasion by Enteroviruses: Insights into Virus-Host Interaction. Viruses, 2016, vol. 8, no. 1, pp. 22.
27. Lei X., Xiao X., Xue Q., Jin Q., He B., Wang J. Cleavage of interferon regulatory factor 7 by enterovirus 71 3C suppresses cellular responses. Journal of Virology, 2013, vol. 87, no. 3, pp. 1690–1698.
28. Lowry K., Woodman A., Cook J., Evans D.J. Recombination in enteroviruses is a biphasic replicative process involving the generation of greater-than genome length “imprecise” intermediates. PLoS Pathog., 2014, vol. 10, no. 6, pp. e1004191.
29. Lugo, D.; Krogstad, P. Enteroviruses in the early 21st century: New manifestations and challenges. Curr. Opin. Pediatr. 2016, 28, 107–113.
30. Macadam A.J., Pollard S.R., Ferguson G., Dunn G., Skuce R., Almond J.W., Minor P.D. The 5′ noncoding region of the type 2 poliovirus vaccine strain contains determinants of attenuation and temperature sensitivity // Virology. – 1991. – V. 181. – №. 2. – P. 451-458.
31. Marjomäki V., Turkki P., Huttunen M. Infectious Entry Pathway of Enterovirus B Species. Viruses, 2015, vol. 7, no. 12, pp. 6387-99.
32. Martínez-Salas E., Francisco-Velilla R., Fernandez-Chamorro J., Lozano G., Diaz-Toledano R. Picornavirus IRES elements: RNA structure and host protein interactions // Virus Res. – 2015. – V. 206. – P. 62-73.
33. Melnick J.L., Agren K. Poliomyelitis and Coxsackievirus isolated from Normal infants in Egypt. J. Exp. Biol. Med. 1952, vol. 81, no. 3, pp. 621–624.
34. Melnick J.L., Tagaya I., von Magnus H. Enteroviruses 69, 70, and 71. Intervirology, 1974, vol. 4, pp. 369–370.
35. Messacar, K.; Abzug, M.J.; Dominguez, S.R. 2014 Outbreak of enterovirus D68 in North America. J. Med. Virol. 2016, 88, 739–745.
36. Muir P., Kämmerer U., Korn K., Mulders M.N., Pöyry T., Weissbrich B., Kandolf R., Cleator G.M., van Loon A.M. Molecular Typing of Enteroviruses: Current Status and Future Requirements. Clin. Microb. Rev., 1998, vol. 11, no. 1, pp. 202–227.
37. Murray K.E., Steil B.P., Roberts A.W., Barton D.J. Replication of poliovirus RNA with complete internal ribosome entry site deletions // J. Virol. – 2004. – V. 78. – №. 3. – P. 1393-1402.
38. Neupane R., Pisareva V.P., Rodriguez C.F., Pisarev A.V., Fernández I.S. A complex IRES at the 5'-UTR of a viral mRNA assembles a functional 48S complex via an uAUG intermediate // Elife. – 2020. – V. 9. – P. e54575.
39. Nikolaidis M., Mimouli K., Kyriakopoulou Z., Tsimpidis M., Tsakogiannis D., Markoulatos P., Amoutzias G. D. Large-scale genomic analysis reveals recurrent patterns of intertypic recombination in human enteroviruses. Virology, 2019, vol. 526, pp. 72-80.
40. Racaniello V.R. Picornaviridae: The Viruses and Their Replication. In: Fields Virology, 5th Edition. Ed. Knipe D.M., Howley P.M., Lippincott Williams & Wilkins, 2007, pp. 795-839.
41. Real-Hohn, A.; Blaas, D. Rhinovirus inhibitors: Including a new target, the viral RNA. Viruses 2021, 13, 1784.
42. Rhoades R.E., Tabor-Godwin J.M., Tsueng G., Feuer R. Enterovirus Infections of the Central Nervous System Review. Virology, 2011, vol. 411, no. 2, pp. 288–305.
43. Rossmann M.G., Arnold E., Erickson J.W., Frankenberger E.A., Griffith J.P., Hecht H.J., Johnson J.E., Kamer G., Luo M., Mosser A.G. Structure of a human common cold virus and functional relationship to other picornaviruses // Nature. – 1985. – V. 317. – №. 6033. – P. 145-153.
44. Pallansch M., Roos R. Enteroviruses: Polioviruses, Coxsackieviruses, Echoviruses, and Newer Enteroviruses. In: Fields Virology, 5th Edition. Ed. Knipe D.M., Howley P.M., Lippincott Williams & Wilkins, 2007, pp. 839-895.
45. Paul D., Bartenschlager R. Architecture and biogenesis of plus-strand RNA virus replication factories. World J. Virol., 2013, vol. 2, no. 2, pp. 32–48.
46. Pelletier J., Sonenberg N. Internal initiation of translation of eukaryotic mRNA directed by a sequence derived from poliovirus RNA // Nature. – 1988. – V. 334. – №. 6180. – P. 320-325.
47. Pevear, D. C.; Hayden, F. G.; Demenczuk, T. M.; Barone, L. R.; McKinlay, M. A.; Collett, M. S. (26 October 2005). "Relationship of Pleconaril Susceptibility and Clinical Outcomes in Treatment of Common Colds Caused by Rhinoviruses, Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 49 (11): 4492–4499
48. Pevear, D.C., Tull, T.M., Seipel, M.E., Groarke, J.M. (1999) Activity of pleconaril against enteroviruses. Antimicrob Agents Chemother., 43(9), 2109–2115.
49. Ray C.G. Enteroviruses. In: Sherris Medical Microbiology, 4th Edition. Ed. Ryan K.J., Ray C.G., The McGraw-Hill Companies, 2004, pp. 531-541
50. Sean P., Nguyen J.H.C., Semler B.L. Altered interactions between stem-loop IV within the 5′ noncoding region of coxsackievirus RNA and poly (rC) binding protein 2: effects on IRES-mediated translation and viral infectivity // Virology. –2009. – V. 389. – №. 1-2. – P. 45-58.
51. Simmonds P, Gorbalenya A. E. Recommendations for the nomenclature of enteroviruses and rhinoviruses 2020 Jun;165(6):1515, PMID: 31980941
52. Stanway G.F.B., P. Christian, Hovi T., Hyyhia T., King A.M.Q., Knowles N.J., Lemon S.M., Minor P.D., Pallansch M.A., Palmenberg A.C., Skern T. Family Picornaviridae. Ed. Fauquet C.M., Mayo M.A., Maniloff J., Desselberg U., Ball L.A.. Virus taxonomy, 8th Report of ICTV, 2005.
53. Sweeney T.R., Roqué-Rosell N., Birtley J.R., Leatherbarrow RJ., Curry S. Structural and mutagenic analysis of foot-and-mouth disease virus 3C protease reveals the role of the β-ribbon in proteolysis // J. Virol. – 2007. – V. 81. – №. 1. – P. 115-124.
54. Tapparel C., Siegrist F., Petty T.J., Kaiser L. Picornavirus and enterovirus diversity with associated human diseases. Infect. Genet. Evol., 2013, vol. 14, pp. 282–293.
55. Yang D., Cheung P., Sun Y., Yuan J., Zhang H., Carthy C.M., Anderson D.R., Bohunek L., Wilson J.E., McManus B.M. A shine-dalgarno-like sequence mediates in vitro ribosomal internal entry and subsequent scanning for translation initiation of coxsackievirus B3 RNA // Virology. – 2003. – V. 305. – №. 1. – P. 31-43.
56. https://ictv.global/report/chapter/picornaviridae/picornaviridae/enterovirus

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.