In vitro study of antiviral properties of compounds based on tetrahydropyran derivative of closo-decaborate anion with amino acid ester residues against influenza virus A/IIV-Orenburg/83/2012(H1N1)pdm09

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Based on the substituted derivative of the decahydro-closo-decaborate anion (Ph4P)2[B10H9O(CH2)5COOH] obtained by opening the tetrahydropyran substituent in the anion [B10H9O(CH2)5]–, a series of compounds Na2[B10H9O(CH2)6C(O)X], where X = Trp-OMe (1), His-OMe (2), Met-OMe (3), Pld-OMe (4), containing various amino acid substituents attached to the pendant carboxyl group, were synthesized. The compounds were isolated as sodium salts. The residues of L-tryptophan (Na21) and L-histidine (Na22) contained aromatic heterocyclic groups indole and imidazole, respectively, as a side group. Compounds Na23 and Na24 contained substituted alkanes as a side group: L-methionine (Na23) contained a methyl ethyl sulfide group, and compound Na24 contained the residue of an aliphatic synthetic amino acid in which the side group was represented by γ-butyrolactam (pyrrolidin-2-one). Compounds Na21 and Na22 were found to exhibit dose-dependent antiviral activity against the influenza virus strain A/IIV-Orenburg/83/2012(H1N1)pdm09 in vitro. IC50 for compound Na21 was 5.0 μg/ml, and for compound Na22 it was found to be 10.0 μg/ml. Molecular docking of the M2 protein pore and compounds Na21 and Na22 was performed. It was found that the most probable arrangement of molecules in the pore of the M2 channel is associated with the location of the heterocycle inside the pore of the M2 channel in the region of the residues His37–Trp41, and for the compound Na21 this an arrangement is more favorable than for Na22, which explains some difference in the concentrations of suppression of viral reproduction for Na21 and Na22. For compounds Na23and Na24, antiviral activity was not detected.

Full Text

Restricted Access

About the authors

T. М. Garaev

Gamaleya National Research Center for Epidemiology and Microbiology, Ministry of Health of the Russian Federation

Email: avdeeva.varvara@mail.ru
Russian Federation, Moscow, 123098

I. I. Yudin

Gamaleya National Research Center for Epidemiology and Microbiology, Ministry of Health of the Russian Federation

Email: avdeeva.varvara@mail.ru
Russian Federation, Moscow, 123098

N. V. Breslav

Gamaleya National Research Center for Epidemiology and Microbiology, Ministry of Health of the Russian Federation

Email: avdeeva.varvara@mail.ru
Russian Federation, Moscow, 123098

T. V. Grebennikova

Gamaleya National Research Center for Epidemiology and Microbiology, Ministry of Health of the Russian Federation

Email: avdeeva.varvara@mail.ru
Russian Federation, Moscow, 123098

E. I. Burtseva

Gamaleya National Research Center for Epidemiology and Microbiology, Ministry of Health of the Russian Federation

Email: avdeeva.varvara@mail.ru
Russian Federation, Moscow, 123098

E. Yu. Matveev

MIREA – Russian Technological University; Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry

Email: avdeeva.varvara@mail.ru

Lomonosov Institute of Fine Chemical Technologies

Russian Federation, Moscow, 119571; Moscow, 119991

E. A. Eshtukova-Shcheglova

MIREA – Russian Technological University

Email: avdeeva.varvara@mail.ru

Lomonosov Institute of Fine Chemical Technologies

Russian Federation, Moscow, 119571

I. Е. Sokolov

MIREA – Russian Technological University

Email: avdeeva.varvara@mail.ru
Russian Federation, Moscow, 119571

V. V. Avdeeva

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry

Author for correspondence.
Email: avdeeva.varvara@mail.ru
Russian Federation, Moscow, 119991

K. Yu. Zhizhin

MIREA – Russian Technological University; Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry

Email: avdeeva.varvara@mail.ru

Lomonosov Institute of Fine Chemical Technologies

Russian Federation, Moscow, 119571; Moscow, 119991

N. Т. Kuznetsov

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry

Email: avdeeva.varvara@mail.ru
Russian Federation, Moscow, 119991

References

  1. Reid A.H., Taubenberger J.K., Fanning T.G. // Microbes Infect. 2001. V. 3. P. 81. https://doi.org/10.1016/s1286-4579(00)01351-4
  2. Garten R.J., Davis C.T., Russell C.A., Shu B. // Science. 2009. V. 325. P. 197. https://doi.org/10.1126/science.1176225
  3. WHO. Avian influenza in humans. 2012. http://www.who.int/csr/disease/avian_influenza/
  4. Imai M., Watanabe T., Hatta M. et al. // Nature. 2012. V. 486. P. 420. https://doi.org/10.1038/nature10831
  5. Herfst S., Schrauwen E.J.A., Linster M. et al. // Science. 2012. V. 336. P. 1534. https://doi.org/10.1126/science.1213362
  6. WHO. Global Influenza Programme. 2012. Available: http://www.who.int/influenza/en/
  7. Mohanty P., Panda P., Acharya R.K. et al. // World J. Virol. 2023. V. 12. P. 242. https://doi.org/10.5501/wjv.v12.i5.242
  8. Batool S., Chokkakula S., Song M.S. // Microorganisms. 2023. V. 11. P. 183. https://doi.org/10.3390/microorganisms11010183
  9. Toots M., Plemper R.K. // Transl Res. 2020. V. 220. P. 33. https://doi.org/10.1016/j.trsl.2020.01.005
  10. Нелюбин А.В., Клюкин И.Н., Жданов А.П. и др. // Журн. неорган. химии. 2021. Т. 66. № 2. С. 134. https://doi.org/10.31857/S0044457X21020136
  11. Nelyubin A.V., Klyukin I.N., Zhdanov A.P. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2019. V. 64. № 14. P. 1750. https://doi.org/10.1134/S0036023619140043
  12. Zhizhin K.Y., Zhdanov A.P., Kuznetsov N.T. // Russ. J. Inorg. Chem. 2010. V. 55. № 14. P. 2089. https://doi.org/10.1134/S0036023610140019
  13. Акимов С.С., Матвеев Е.Ю., Разгоняева Г.А. и др. // Изв. АН. Сер. хим. 2010. № 2. С. 364.
  14. Klyukin I.N., Zhdanov A.P., Matveev E.Yu. et al. // Inorg. Chem. Commun. 2014. V. 50. P. 28. https://doi.org/10.1016/j.inoche.2014.10.008
  15. Klyukin I.N., Kubasov A.S., Limarev I.P. et al. // Polyhedron. 2015. V. 101. P. 215. https://doi.org/10.1016/j.poly.2015.09.025
  16. Клюкин И.Н., Воинова В.В., Селиванов Н.А. и др. // Журн. неорган. химии. 2018. Т. 63. № 12. С. 1536.
  17. Матвеев Е.Ю., Кубасов А.С., Разгоняева Г.А. и др. // Журн. неорган. химии. 2015. Т. 60. № 7. С. 858.
  18. Retivov V.M., Matveev E.Yu., Lisovskiy M.V. et al. // Russ. Chem. Bull. 2010. V. 59. P. 550. https://doi.org/10.1007/s11172-010-0123-2
  19. Al-Joumhawy M., Cendoya P., Shmalko A. et al. // J. Organomet. Chem. 2021. V. 949. P. 121967. https://doi.org/10.1016/j.jorganchem.2021.121967
  20. Laila Z., Ghaida F., Anwar S. et al. // Main Group Chem. 2015. V. 14. P. 301. https://doi.org/10.3233/MGC-150173
  21. Hawthorne M.F., Mavunkal I.J., Knobler C.B. // J. Am. Chem. Soc. 1992. V. 114. P. 4427. https://doi.org/10.1021/ja00037a074
  22. Laila Z., Yazbeck O., Ghaida F. et al. // J. Organomet. Chem. 2020. V. 910. P. 121132. https://doi.org/10.1016/j.jorganchem.2020.121132
  23. Norman A.H., Kaczmarczyk A. // Inorg. Chem. 1974. V. 13. P. 2316. https://doi.org/10.1021/ic50140a005
  24. Peymann T., Hawthorne M.F. // Inorg. Chem. 2000. V. 39. P.1163.
  25. Hall H.D., Ulrich B.D., Kultyshev R.G. et al. // Collect. Czech. Chem. Commun. 2002. V. 67. P. 1007. https://doi.org/10.1135/cccc20021007
  26. Sivaev I.B., Prikaznov A.V., Naoufal D. // Collect. Czech. Chem. Commun. 2010. V. 75. P. 1149. https://doi.org/10.1135/cccc2010054
  27. Sivaev I.B., Bregadze V.I., Sjöberg S. // Collect. Czech. Chem. Commun. 2002. V. 67. P. 679. https://doi.org/10.1135/cccc20020679
  28. Peymann T., Gabel D. // Inorg. Chem. 1997. V. 36. P. 5138. https://doi.org/10.1021/ic970647t
  29. Prikaznov A.V., Semioshkin A.A., Sivaev I.B. et al. // Russ. Chem. Bull. 2011. V. 60. P. 2550. https://doi.org/10.1007/s11172-011-0392
  30. Justus E., Izteleuova D.T., Kasantsev A.V. et al. // Collect. Czech. Chem. Commun. 2007. V. 72. P. 1740. https://doi.org/10.1135/cccc200071740
  31. Serdyukov A., Kosenko I., Druzina A. et al. // J. Organomet. Chem. 2021. V. 946. P. 121905. https://doi.org/10.1016/j.jorganchem.2021.121905
  32. Matveev E.Y., Kubasov A.S., Nichugovskii A.I. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2023. V. 68. P. 644. https://doi.org/10.1134/S0036023623600545
  33. Imperio D., Muz B., Azab A.K. et al. // Eur. J. Org. Chem. 2019. V. 2019. P. 7228. https://doi.org/10.1002/ejoc.201901412
  34. Matveev E.Y., Razgonyaeva G.A., Mustyatsa V.N. et al. // Russ. Chem. Bull. 2010. V. 59. P. 556. https://doi.org/10.3390/inorganics10120238
  35. Semioshkin A., Laskova J., Ilinova A. et al. // J. Organomet. Chem. 2011. V. 696. P. 539.
  36. Matveev E.Y., Retivov V.M., Razgonyaeva G.A. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2011. V. 56. P. 1549. https://doi.org/10.1134/S0036023611100160
  37. Матвеев Е.Ю., Лимарев И.П., Ничуговский А.И. и др. // Журн. неорган. химии. 2019. Т. 64. № 8. С. 811. https://doi.org/10.1134/S0044457X19080087
  38. Матвеев Е.Ю., Левицкая В.Я., Новиков С.С. и др. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. С. 1717. https://doi.org/10.31857/S0044457X22601031
  39. Orlova A.V., Kondakov N.N., Kimel B.G. et al. // Appl. Organomet. Chem. 2007. V. 21. P. 98. https://doi.org/10.1002/aoc.1151
  40. Druzina A.A., Zhidkova O.B., Kosenko I.D. // Russ. Chem. Bull. 2020. V. 69. P. 1080. https://doi.org/10.1007/s11172-020-2870-z
  41. Meschaninova M.I., Novopashina D.S., Semikolenova O.A. et al. // Molecules. 2019. V. 24. № 23. P. 4266. https://doi.org/10.3390/molecules24234266
  42. Druzina A.A., Grammatikova N.E., Zhidkova O.B. et al. // Molecules. 2022. V. 27. P. 2920. https://doi.org/10.3390/molecules27092920
  43. Semioshkin A., Laskova J., Wojtczak B. et al. // J. Organomet. Chem. 2009. V. 694. P. 1375. https://doi.org/10.1016/j.jorganchem.2008.12.024
  44. Shibnev V.A., Deryabin P.G., Garaev T.M. et al. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2017. V. 43. P. 517. https://doi.org/10.1134/S1068162017050132
  45. Avdeeva V.V., Garaev T.M., Breslav N.V. et al. // J. Biol. Inorg. Chem. 2022. V. 27. P. 421. https://doi.org/10.1007/s00775-022-01937-4
  46. Garaev T.M., Grebennikova T.V., Avdeeva V.V. et al. // Probl. Virol. (Vopr. Virusol.). 2023. V. 68. P. 18. https://doi.org/10.36233/0507-4088-147
  47. Жижин К.Ю., Мустяца В.Н., Малинина Е.А. и др. // Журн. неорган. химии. 2004. Т. 49. № 2. С. 221.
  48. Shibnev V.A., Garaev T.M., Finogenova M.P. et al. // Bull. Exp. Biol. Med. 2012. V. 153. P. 233. https://doi.org/10.1007/s10517-012-1684-x
  49. Corso G., Jing H., Barzilay B., Jaakkola R. // DiffDock: Diffusion Steps, Twists, and Turns for Molecular Docking. 2022. https://doi.org/10.48550/arXiv.2210.01776
  50. Eberhardt J., Santos-Martins D., Tillack A.F., Forli S. // J. Chem. Inf. Model. 2021. V. 23. P. 3891. https://doi.org/10.1021/acs.jcim.1c00203
  51. Ryabchikova M.N., Nelyubin A.V., Klyukin I.N. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2024. https://doi.org/10.1134/S0036023624601892
  52. Ryabchikova M.N., Nelyubin A.V., Smirnova A.V. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2024. https://doi.org/10.1134/S003602362460093X
  53. Сиваев И.Б. Дис. … докт. хим. наук. М., 2014.
  54. Avdeeva V.V., Garaev T.M., Malinina E.A. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. P. 28. https://doi.org/10.1134/S0036023622010028
  55. Fu R., Miao Y., Qin H. // J. Am. Chem. Soc. 2020. V. 142. P. 2115. https://doi.org/10.1021/jacs.9b09985

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Supplement 1.
Download (17KB)
Indexing metadata
3. Supplement 2.

Download (585KB)
Indexing metadata
4. Scheme 1: Synthesis of amino acid derivatives of the clozo-decaborane anion 12--42- with esters of amino acids distant from the boron cluster by the size of the linker (open cycle of the tetrahydropyran molecule).

Download (103KB)
Indexing metadata
5. Fig. 1. a) Complex of the 12- and transmembrane domain of the proton-conducting M2 channel of influenza A virus. b) Complex of the 22- and transmembrane domain of the proton-conducting M2 channel of influenza A virus. Important amino acid residues within the channel pore are marked. Green indicates valine, leucine, isoleucine; white, glycine, alanine; blue, asparagine (Asn31); purple, histidine (His37); purple, tryptophan (Trp41).

Download (314KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».