Ultra-potent HIV capsid inhibitors

超强效 HIV 衣壳抑制剂

基本信息

  • 批准号:
    10160584
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 81.98万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2020-09-21 至 2025-08-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Abstract Antiretroviral therapies (ART) have transformed the once deadly HIV/AIDS disease into a manageable, chronic infection. Yet, there are still a number of pressing problems associated with current ARTs, including the necessity of daily administration of HIV-1 medications, suboptimal treatment adherence, and the emergence of drug-resistant viral phenotypes. Therefore, there is a need for developing long-acting antiretroviral agents targeting clinically unexploited viral proteins to mitigate the above problems. HIV-1 capsid protein is a novel, attractive target as its plays multiple essential roles during the virus life cycle. GS-6207 (Lenacapavir, Gilead Sciences) is a recently discovered, first-in-class, long-acting, and ultra- potent HIV-1 capsid inhibitor. Recently completed phase 1 clinical trials (NCT03739866) have suggested advancement of GS-6207 into phase 2/3 clinical trials (NCT04143594/NCT04150068) with a six-month dosing interval. Our research objective is to elucidate structural and mechanistic bases for a highly potent antiviral activity of GS-6207 and exploit the knowledge obtained to develop second-generation inhibitors. For this, we have synthesized and examined the antiviral activities of GS-6207. Consistent with the multifaceted role of capsid in HIV-1 biology, the inhibitor potently (EC50 of ~55 pM) impaired incoming virus and exhibited a second, slightly reduced (EC50 of ~314 pM) antiviral activity during virus egress. Mode-of- action studies of GS-6207 revealed that the inhibitor blocks post-entry steps of infection by stabilizing and thereby preventing functional disassembly of the capsid shell in the cytoplasm of infected cells. In addition, GS-6207 interfered with capsid binding to the cellular HIV-1 cofactors Nup153 and CPSF6 that mediate viral nuclear import and direct integration into gene-rich regions of chromatin. Our x-ray crystallography, cryo-electron microscopy, and hydrogen-deuterium exchange experiments have revealed that GS-6207 tightly binds two adjoining capsid subunits and promotes distal intra- and inter-hexamer interactions that strikingly stabilize the curved capsid lattice. Furthermore, our high-resolution x-ray structure of GS-6207 bound to a capsid hexamer enabled us to map drug-resistant variants in close proximity to the GS-6207 binding site. This information will be critical for rational design of second-generation inhibitors. We propose to extend these studies to better understand the multimodal, exceptionally potent antiviral activity of GS- 6207 during both early and late steps of HIV-1 replication. For this, we will pursue the following three specific aims: Aim 1 will elucidate structural and mechanistic bases for inhibition of post-entry steps of HIV- 1 infection by GS-6207; Aim 2 will dissect underlying mechanisms of inhibition of virus production and maturation by GS-6207; and Aim 3 will investigate the structural basis for viral drug-resistance to GS-6207 and rationally develop second-generation inhibitors with an enhanced barrier to resistance. Taken together, the proposed studies will dissect the multimodal antiviral mechanism of action of GS-6207, provide new insights into the viral biology of capsid, identify key inhibitor-capsid interactions and facilitate optimization of this class of compounds for their clinical use.
抽象的 抗逆转录病毒疗法(ART)已将曾经致命的艾滋病毒/艾滋病疾病转变为可管理的, 慢性感染。但是,仍然存在许多与当前艺术相关的紧迫问题,包括 每日服用HIV-1药物,次优治疗依从性和 耐药病毒表型的出现。因此,需要发展长效 靶向临床未开发的病毒蛋白来减轻上述问题的抗逆转录病毒剂。 HIV-1 衣壳蛋白是一种新颖,有吸引力的靶标,因为它在病毒生命周期中起了多种基本作用。 GS-6207(Lenacapavir,Gilead Sciences)是最近发现的,第一类,长效和超级 - 有效的HIV-1衣壳抑制剂。最近完成的1期临床试验(NCT03739866)已提出 将GS-6207的进步分为2/3阶段临床试验(NCT04143594/NCT04150068) 给药间隔。我们的研究目标是阐明高度有效的结构和机械基础 GS-6207的抗病毒活性并利用获得的知识来发展第二代抑制剂。 为此,我们合成并检查了GS-6207的抗病毒活性。与 衣壳在HIV-1生物学中的多方面作用,抑制剂有效(EC50,约55 pm)受损传入病毒 并在病毒出口期间表现出第二次,略微降低(EC50约314 pm)。模式 GS-6207的行动研究表明,抑制剂通过稳定和稳定感染后的抑制剂阻止 从而防止受感染细胞的细胞质中衣壳壳的功能拆卸。此外, GS-6207干扰了与细胞HIV-1辅助因子NUP153和CPSF6介导的衣壳结合的CPSID结合 病毒核进口和直接整合到富基因的染色质区域。我们的X射线晶体学, 冷冻电子显微镜和氢 - 居民交换实验表明GS-6207 紧密结合两个毗邻的衣壳亚基,并促进远端内部和杂物间相互作用 惊人的稳定弯曲的衣壳晶格。此外,我们的GS-6207的高分辨率X射线结构 绑定到Capsid Hexamer,使我们能够在GS-6207附近绘制耐药的变体 绑定位点。该信息对于第二代抑制剂的合理设计至关重要。我们建议 扩展这些研究以更好地了解GS-的多模式,异常有效的抗病毒活性 6207在HIV-1复制的早期和晚期中。为此,我们将追求以下三个 具体目的:AIM 1将阐明结构和机械基础,以抑制HIV的进入后步骤 GS-6207感染1; AIM 2将剖析抑制病毒产生的潜在机制, GS-6207的成熟; AIM 3将研究GS-6207病毒药物抗药性的结构基础 并在合理地发展了第二代抑制剂,具有增强的阻力障碍。在一起, 拟议的研究将剖析GS-6207的多模式抗病毒作用机理,提供新的 洞悉CAPSID的病毒生物学,识别关键的抑制剂capsid相互作用并促进优化 这类化合物用于临床用途。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Francisco J Asturias其他文献

Francisco J Asturias的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Francisco J Asturias', 18)}}的其他基金

Roles of HIV-1 capsid-binding FG-motif containing cellular cofactors in infection
含有细胞辅助因子的 HIV-1 衣壳结合 FG 基序在感染中的作用
  • 批准号:
    10569058
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 81.98万
  • 项目类别:
Ultra-potent HIV capsid inhibitors
超强效 HIV 衣壳抑制剂
  • 批准号:
    10461834
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 81.98万
  • 项目类别:
Ultra-potent HIV capsid inhibitors
超强效 HIV 衣壳抑制剂
  • 批准号:
    10267756
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 81.98万
  • 项目类别:
Ultra-potent HIV capsid inhibitors
超强效 HIV 衣壳抑制剂
  • 批准号:
    10676975
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 81.98万
  • 项目类别:
Structural studies of eukaryotic transcription
真核转录的结构研究
  • 批准号:
    9263971
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 81.98万
  • 项目类别:
Structural studies of eukaryotic transcription
真核转录的结构研究
  • 批准号:
    10004054
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 81.98万
  • 项目类别:
STRUCTURAL STUDIES OF EUKARYOTIC TRANSCRIPTION
真核转录的结构研究
  • 批准号:
    8843003
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 81.98万
  • 项目类别:
STRUCTURAL STUDIES OF EUKARYOTIC TRANSCRIPTION
真核转录的结构研究
  • 批准号:
    9057056
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 81.98万
  • 项目类别:
STRUCTURAL STUDIES OF EUKARYOTIC TRANSCRIPTION
真核转录的结构研究
  • 批准号:
    8690447
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 81.98万
  • 项目类别:
Equipment Supplement R01GM067167: Structural studies of eukaryotic transcription
设备补充 R01GM067167:真核转录的结构研究
  • 批准号:
    10377804
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 81.98万
  • 项目类别:

相似国自然基金

抗逆转录病毒药物在中枢神经系统的相互作用及其对ABC细胞膜药物转运蛋白的影响
  • 批准号:
    81071405
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    32.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
抗逆转录病毒药物阻断母婴传播对人类免疫缺陷病毒耐药突变的影响
  • 批准号:
    81000758
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

AIDS Clinical Trials Group for Research on Therapeutics for HIV and Related Infections
艾滋病毒及相关感染治疗研究艾滋病临床试验小组
  • 批准号:
    10493539
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 81.98万
  • 项目类别:
Role of HIV-1 capsid in innate sensing of viral nucleic acids
HIV-1衣壳在病毒核酸先天感知中的作用
  • 批准号:
    10481252
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 81.98万
  • 项目类别:
AIDS Clinical Trials Group for Research on Therapeutics for HIV and Related Infections
艾滋病毒及相关感染治疗研究艾滋病临床试验小组
  • 批准号:
    10395059
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 81.98万
  • 项目类别:
New Non-Nuceleotide Reverse Transcriptase Inhibitors for Drug Resistant HIV Strains
用于耐药 HIV 菌株的新型非核苷酸逆转录酶抑制剂
  • 批准号:
    10337386
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 81.98万
  • 项目类别:
New Non-Nuceleotide Reverse Transcriptase Inhibitors for Drug Resistant HIV Strains
用于耐药 HIV 菌株的新型非核苷酸逆转录酶抑制剂
  • 批准号:
    10452754
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 81.98万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了