Mucin‐inspirierte Einzelstrang‐Polymerfasern (MIP) als wirksame SARS‐CoV‐2‐Inhibitoren

Abstract

Mucine sind eine Schlüsselkomponente der defensiven Schleimbarriere. Es handelt sich um ausgedehnte Fasern mit sehr hohem Molekulargewicht, deren vielfältige biologische Funktionen stark von ihren spezifischen Strukturparametern abhängen. Hier stellen wir eine Mucin‐inspirierte Nanostruktur basierend auf dendronisierten Polysulfaten auf Methacrylatbasis (MIP‐1) mit hohem Molekulargewicht (MW=450 kDa) vor. Das Thiol‐End‐funktionalisierte Mucin‐inspiriertem Polymer (MIP) wurde durch RAFT‐Polymerisation im Multi‐Gramm‐Maßstab hergestellt. Die Kryo‐Elektronentomographie‐Analyse (Kryo‐ET) von MIP‐1 bestätigte eine Mucin‐artige, wurmartige einkettige Faserstruktur (Länge=144±59 nm) in wässriger Lösung. Diese biokompatible Faser zeigte eine vielversprechende Aktivität mit einer bemerkenswert niedrigen mittleren inhibitorischen Konzentration (IC50, mit IC50=10.0 nM) gegenüber SARS‐CoV‐2 und dessen Mutantenstamm. Darüber hinaus untersuchen wir die Auswirkungen der Faserlänge auf die Hemmung gegenüber SARS‐CoV‐2, indem wir andere funktionelle Polymere (MIPs) mit unterschiedlichen Faserlängen miteinander vergleichen.

Mucus-Inspired Self-Healing Hydrogels: A Protective Barrier for Cells against Viral Infection

“…[34][35][36]40] In addition, the long fiber structure of MICP-1 probably interacts via polyvalent interactions to provide enough steric shielding for excellent inhibition against multiple viruses, due to its charge-dependent binding of the RBD. [27] This synthetic mucin-mimetic fiber appears to be suitable as a novel broad-band inhibitor against multiple viruses.…”

“…We recently developed a mucin-inspired dendronized polymer [27] that mimics the anionic charge of native mucins, giving rise to its antiviral properties. Here we have further upgraded our material, synthesizing its analogous copolymer (MICP) by introducing 2-pyridyl disulfide (PDS) moieties as the crosslinking sites (Scheme 1) with the aim of creating disulfide-based hydrogels [28][29] using thiol cross-linkers a practical mucus-mimetic model system.…”