Lee A. Armstrong, Sven M. Lange, Virginia De Cesare, Stephen P. Matthews, Raja Sekar Nirujogi, Isobel Cole, Anthony Hope, Fraser Cunningham, Rachel Toth, Rukmini Mukherjee, Denisa Bojkova, Franz Sebastian Gruber, David Gray, Paul G. Wyatt, Jindrich Cinatl, Ivan Đikić, Paul Davies, Yogesh Kulathu
- Of the 16 non-structural proteins (Nsps) encoded by SARS CoV-2, Nsp3 is the largest and plays important roles in the viral life cycle. Being a large, multidomain, transmembrane protein, Nsp3 has been the most challenging Nsp to characterize. Encoded within Nsp3 is the papain-like protease domain (PLpro) that cleaves not only the viral polypeptide but also K48-linked polyubiquitin and the ubiquitin-like modifier, ISG15, from host cell proteins. We here compare the interactors of PLpro and Nsp3 and find a largely overlapping interactome. Intriguingly, we find that near full length Nsp3 is a more active protease compared to the minimal catalytic domain of PLpro. Using a MALDI-TOF based assay, we screen 1971 approved clinical compounds and identify five compounds that inhibit PLpro with IC50s in the low micromolar range but showed cross reactivity with other human deubiquitinases and had no significant antiviral activity in cellular SARS-CoV-2 infection assays. We therefore looked for alternative methods to block PLpro activity and engineered competitive nanobodies that bind to PLpro at the substrate binding site with nanomolar affinity thus inhibiting the enzyme. Our work highlights the importance of studying Nsp3 and provides tools and valuable insights to investigate Nsp3 biology during the viral infection cycle.
MetadatenVerfasserangaben: | Lee A. ArmstrongORCiD, Sven M. LangeORCiD, Virginia De CesareORCiD, Stephen P. MatthewsORCiD, Raja Sekar NirujogiORCiD, Isobel Cole, Anthony Hope, Fraser CunninghamORCiD, Rachel Toth, Rukmini MukherjeeORCiD, Denisa BojkovaORCiDGND, Franz Sebastian GruberORCiDGND, David GrayORCiD, Paul G. WyattORCiD, Jindrich CinatlORCiDGND, Ivan ĐikićORCiDGND, Paul Davies, Yogesh KulathuORCiDGND |
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URN: | urn:nbn:de:hebis:30:3-733594 |
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DOI: | https://doi.org/10.1371/journal.pone.0253364 |
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ISSN: | 1932-6203 |
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Titel des übergeordneten Werkes (Englisch): | PLOS ONE |
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Verlag: | PLOS |
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Verlagsort: | San Francisco, California, US |
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Dokumentart: | Wissenschaftlicher Artikel |
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Sprache: | Englisch |
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Datum der Veröffentlichung (online): | 16.07.2021 |
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Datum der Erstveröffentlichung: | 16.07.2021 |
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Veröffentlichende Institution: | Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg |
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Datum der Freischaltung: | 22.06.2023 |
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Jahrgang: | 16 |
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Ausgabe / Heft: | 7, art. e0253364 |
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Aufsatznummer: | e0253364 |
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Seitenzahl: | 25 |
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Erste Seite: | 1 |
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Letzte Seite: | 25 |
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HeBIS-PPN: | 510041345 |
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Institute: | Medizin / Medizin |
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| Angeschlossene und kooperierende Institutionen / MPI für Biophysik |
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| Fachübergreifende Einrichtungen / Buchmann Institut für Molekulare Lebenswissenschaften (BMLS) |
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DDC-Klassifikation: | 5 Naturwissenschaften und Mathematik / 54 Chemie / 540 Chemie und zugeordnete Wissenschaften |
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| 5 Naturwissenschaften und Mathematik / 57 Biowissenschaften; Biologie / 570 Biowissenschaften; Biologie |
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| 6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 61 Medizin und Gesundheit / 610 Medizin und Gesundheit |
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Sammlungen: | Universitätspublikationen |
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Lizenz (Deutsch): | Creative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International |
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