Identification of new dengue virus serotype 2 protease inhibitors

Weltweit leben ca. 2,5 Mrd. Menschen im Dengue Virus Verbreitungsgebiet. Dengue Virus Infektionen führen zum Dengue Fieber und können bei Re-Infektionen mit anderen Serotypen das sog. Dengue Schocksyndrom mit einer Letalität von 10% verursachen. Momentan stehen jedoch weder Impfstoffe noch antivirale Substanzen zur Verfügung. In der vorliegenden Arbeit sollten DENV2-Proteaseinhibitoren entwickelt werden. Dazu wurde ein in vitro DENV Proteasetest etabliert, für den die DENV Protease in Bakterien exprimiert und anschließend gereinigt wurde. Mit diesem System wurden 144 Verbindungen getestet und Diaryl-Thioether, Thiazole und Zimtsäurederivate als Dengue PIs charakterisiert. Ein Diarythioether (FM 47) wurde an die Proteasestruktur modelliert und nach den Strukturdaten zielgerichtet derivatisiert. Diese Derivate ihibierten die Protease im mikromolaren Bereich und wurden anschließend in einer Zellkultur getestet. Drei Substanzen - HWu 11, HWu 51, HWu 62 - zeigten gute bis sehr gute Hemmung in vivo bei 2,5 μM. Die Charakterisierung der Inhibitoren zeigte eine nicht-kompetitive Hemmung. Die gefundenen Substanzen bilden eine gute Grundlage für die weitere Inhibitorforschung.About 2,5 billion people live in dengue virus endemic area. There is neither a established medical treatment or vaccine for dengue virus infection. The Dengue virus protease represents a prime target for rational drug design. Here, I report the development of a fluorometric dengue virus protease test and the screening of a library of potential dengue virus protease inhibitors, which resulted in the identification of several substances inhibiting the dengue protease with IC50 values in the low micromolar range. Among these, three diaryl thioethers were shown to be potent non-competitive inhibitors, which blocked DENV replication in cell culture in the submicromolar rang

Novel dengue virus NS2B/NS3 protease inhibitors

Dengue fever is a severe, widespread, and neglected disease with more than 2 million diagnosed infections per year. The dengue virus NS2B/NS3 protease (PR) represents a prime target for rational drug design. At the moment, there are no clinical PR inhibitors (PIs) available. We have identified diaryl (thio)ethers as candidates for a novel class of PIs. Here, we report the selective and noncompetitive inhibition of the serotype 2 and 3 dengue virus PR in vitro and in cells by benzothiazole derivatives exhibiting 50% inhibitory concentrations (IC50s) in the low-micromolar range. Inhibition of replication of DENV serotypes 1 to 3 was specific, since all substances influenced neither hepatitis C virus (HCV) nor HIV-1 replication. Molecular docking suggests binding at a specific allosteric binding site. In addition to the in vitro assays, a cell-based PR assay was developed to test these substances in a replication-independent way. The new compounds inhibited the DENV PR with IC50s in the low-micromolar or submicromolar range in cells. Furthermore, these novel PIs inhibit viral replication at submicromolar concentrations