[저자] Sheng-Teng Huang, Yeh Chen, Wei-Chao Chang, Hsiao-Fan Chen, Hsiang-Chun Lai, Yu-Chun Lin, Wei-Jan Wang, Yu-Chuan Wang, Chia-Shin Yang, Shao-Chun Wang, Mien-Chie Hung
In late 2019, the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) pandemic emerged to severely impact the global population, creating an unprecedented need for effective treatments. This study aims to investigate the potential of Scutellaria barbata D. Don (SB) as a treatment for SARS-CoV-2 infection through the inhibition of the proteases playing important functions in the infection by SARS-CoV-2. FRET assay was applied to investigate the inhibitory effects of SB on the two proteases involved in SARS-CoV-2 infection, M pro and TMPRSS2. Additionally, to measure the potential effectiveness of SB treatment on infection inhibition, cellular models based on the Calu3 and VeroE6 cells and their TMPRSS2- expressing derivatives were assessed by viral pseudoparticles (Vpp) infection assays. The experimental approaches were conjugated with LC/MS analyses of the aqueous extracts of SB to identify the major constituent compounds, followed by a literature review to determine the potential active components of the inhibitory effects on protease activities. Our results showed that SB extracts inhibited the enzyme activities of M pro and TMPRSS2. Furthermore, SB extracts effectively inhibited SARS-CoV-2 Vpp infection through a TMPRSS2-dependent mechanism. The aqueous extract analysis identified six major constituent compounds present in SB. Some of them have been known associated with inhibitory activities of TMPRSS2 or M pro . Thus, SB may effectively prevent SARS-CoV-2 infection and replication through inhibiting M pro and TMPRSS2 protease activities.
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【저자키워드】 pandemic, severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2), Scutellaria barbata, viral pseudoparticles, TMPRSS2, 【초록키워드】 Treatment, SARS-CoV-2, coronavirus, SARS-COV-2 infection, Infection, protease, severe acute respiratory syndrome Coronavirus, Replication, Viral, Effectiveness, Proteases, respiratory, mechanism, function, compounds, cellular, Inhibitory effects, Analysis, followed by, literature review, acute respiratory syndrome, acute respiratory syndrome coronavirus, acute respiratory syndrome coronavirus 2, Compound, M pro, inhibitory effect, activities, Calu3, TMPRSS2 protease, enzyme activities, VeroE6 cells, enzyme activity, inhibitory activity, component, derivative, infection assays, approach, Prevent, effective, identify, involved, inhibited, applied, determine, expressing, inhibiting, creating, pseudoparticle, VeroE6 cell, were assessed, 【제목키워드】 SARS-CoV-2, coronavirus 2,
2019년 말, 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스 2(SARS-CoV-2) 전염병이 전 세계 인구에 심각한 영향을 미치기 시작하여 효과적인 치료법에 대한 전례 없는 필요성이 생겼습니다. 이 연구는 SARS-CoV-2 감염에 중요한 기능을 하는 프로테아제의 억제를 통해 SARS-CoV-2 감염 치료제로서 Scutellaria barbata D. Don (SB)의 가능성을 조사하는 것을 목표로 합니다. FRET 분석은 SARS-CoV-2 감염에 관련된 두 가지 프로테아제인 M pro 및 TMPRSS2에 대한 SB의 억제 효과를 조사하기 위해 적용되었습니다. 또한, 감염 억제에 대한 SB 치료의 잠재적 효과를 측정하기 위해 Calu3 및 VeroE6 세포 및 이들의 TMPRSS2 발현 유도체를 기반으로 하는 세포 모델을 바이러스 유사 입자(Vpp) 감염 분석으로 평가했습니다. 실험적 접근은 SB의 수성 추출물의 LC/MS 분석과 결합하여 주요 구성 화합물을 식별한 다음 문헌 검토를 통해 프로테아제 활성에 대한 억제 효과의 잠재적 활성 성분을 결정했습니다. 우리의 결과는 SB 추출물이 M pro와 TMPRSS2의 효소 활성을 억제함을 보여주었습니다. 또한, SB 추출물은 TMPRSS2 의존적 기전을 통해 SARS-CoV-2 Vpp 감염을 효과적으로 억제했습니다. 수성 추출물 분석은 SB에 존재하는 6가지 주요 구성 화합물을 확인했습니다. 그들 중 일부는 TMPRSS2 또는 M pro의 억제 활성과 관련된 것으로 알려져 있습니다. 따라서 SB는 M pro 및 TMPRSS2 프로테아제 활성을 억제하여 SARS-CoV-2 감염 및 복제를 효과적으로 예방할 수 있습니다.