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Teicoplanin derivatives block spike protein mediated viral entry as pan-SARS-CoV-2 inhibitors - 13/01/23

Doi : 10.1016/j.biopha.2023.114213 
Ling Ma a, 1, Yali Li b, 1, Ting Shi c, 1, Zhiling Zhu a, 1, Jianyuan zhao a, Yongli Xie a, Jiajia Wen a, Saisai Guo a, Jing Wang a, Jiwei Ding a, Chen Liang d, Guangzhi Shan a, Quanjie Li a, , Mei Ge b, , Shan Cen a, e,
a Institute of Medicinal Biotechnology, Chinese Academy of Medical Science, Beijing, China 
b Shanghai Laiyi Center for Biopharmaceutical R&D, Shanghai, China 
c State Key Laboratory of Microbial Metabolism, Joint International Research Laboratory of Metabolic and Developmental Sciences, School of Life Sciences and Biotechnology, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China 
d Lady Davis Institute for Medical Research and McGill AIDS Centre, Jewish General Hospital, Montreal, Quebec, Canada 
e CAMS Key Laboratory of Antiviral Drug Research, Institute of Medicinal Biotechnology, Peking Union Medical College, Chinese Academy of Medical Sciences, Beijing, China 

Corresponding authors.⁎⁎Corresponding author at: Institute of Medicinal Biotechnology, Chinese Academy of Medical Science, Beijing, China.Institute of Medicinal Biotechnology, Chinese Academy of Medical ScienceBeijingChina.

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Abstract

The rapid emergence of highly transmissible SARS-CoV-2 variants poses serious threat to the efficacy of vaccines and neutralizing antibodies. Thus, there is an urgent need to develop new and effective inhibitors against SARS-CoV-2 and future outbreaks. Here, we have identified a series of glycopeptide antibiotics teicoplanin derivatives that bind to the SARS-CoV-2 spike (S) protein, interrupt its interaction with ACE2 receptor and selectively inhibit viral entry mediated by S protein. Computation modeling predicts that these compounds interact with the residues in the receptor binding domain. More importantly, these teicoplanin derivatives inhibit the entry of both pseudotyped SARS-CoV-2 Delta and Omicron variants. Our study demonstrates the feasibility of developing small molecule entry inhibitors by targeting the interaction of viral S protein and ACE2. Together, considering the proven safety and pharmacokinetics of teicoplanin as a glycopeptide antibiotic, the teicoplanin derivatives hold great promise of being repurposed as pan-SARS-CoV-2 inhibitors.

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Graphical Abstract




ga1

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Highlights

Teicoplanin derivatives inhibit binding of SARS-CoV-2 RBD to ACE2 in vitro.
Teicoplanin derivatives bind to RBD with high affinity.
Teicoplanin derivatives inhibit the entry of both pseudotyped SARS-CoV-2 Delta and Omicron variants.

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Keywords : SARS-CoV-2, Spike protein, Angiotensin converting enzyme 2, Teicoplanin, Entry inhibitor


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