Abstract Fusion with host cell membrane is the main mechanism of infection of SARS-CoV-2. Here, we propose a new strategy to double block SARS-CoV-2 membrane fusion by using Harringtonine (HT), a small-molecule antagonist. By using cell membrane chromatography (CMC), we found that HT specifically targeted the SARS-CoV-2 S protein and host cell TMPRSS2, and then confirmed that HT can inhibit pseudotyped virus membrane fusion. Furthermore, HT successfully blocked SARS-CoV-2 infection, especially in the delta and Omicron mutant. Since HT is a small-molecule antagonist, it is minimally affected by the continuous variation of SARS-CoV-2. Our findings show that HT is a potential small-molecule antagonist with a new mechanism of action against SARS-CoV-2 infection, and thus HT mainly targets the S protein, and thus, greatly reduces the damage of the S protein’s autotoxicity to the organ system, has promising advantages in the clinical treatment of COVID-19.

Abstract Background COVID-19 has been affecting global health since the end of 2019 and so far, no any sign shows the relief of the pandemic. The major issue for controlling the infection disease is lacking efficient prevention and therapeutic approaches. Chloroquine (CQ) and Hydroxychloroquine (HCQ) has been reported to treat the disease, but underlying mechanism still keeps controversial. Purpose: The objective of this study was to investigate whether CQ and HCQ could be an ACE2 blocker to inhibit COVID-19 infection. Methods In our study, we used CCK-8 stain, flow cytometry and immunofluorescent stain to evaluated the toxicity and autophagy of CQ and HCQ respectively on ACE2 high expressed HEK293T cells (ACE2 h cells). We further analyzed the binding character of CQ and HCQ to ACE2 by molecular docking, surface plasmon resonance (SPR) assays and molecule docking, and COVID-19 spike pseudotype virus was also used to observe the viropexis effect of CQ and HCQ in ACE h cells. Results Results showed that HCQ is slightly more toxic to ACE2 h cells than CQ, both CQ and HCQ could bind to ACE2 with K D (7.31±0.62)e-7 and (4.82±0.87)e-7, respectively. They also exhibit equivalent suppression effect for the entrance of COVID-19 spike pseudotype virus into ACE2 h cells. Conclusions CQ and HCQ both inhibite the entrance COVID-19 virus into cell by blocking the binding of the virus with ACE2. Our finding provides a novel insight into the molecular mechanism of CQ and HCQ treatment effect on the virus infection.

Abstract Nebivolol hydrochloride is a third‐generation β‐blocker commonly used to treat cardiovascular diseases. However, it has been reported to induce allergic reactions in clinical use which deserves much attention. Therefore, this study focused on the ability of two isomers of nebivolol and chiral isomer impurities to induce allergic reactions. Our findings demonstrate that both nebivolol and two isomeric impurities can activate mast cell degranulation in vitro and show significant retention on Mas‐related G‐protein‐coupled receptor X2 (MRGPRX2)‐HEK293 cell membrane chromatography. These effects were further validated in vivo, where nebivolol and impurity IP‐3 were observed to cause toe swelling and mast cell degranulation in mice. Molecular docking studies revealed interactions between these compounds and key amino acids of MRGPRX2, suggesting a mechanism for the induced allergic reactions. This work lays the foundation for improving the clinical safety of nebivolol.

Abstract The severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS‐CoV‐2) pandemic has triggered a significant impact on global public health security, it is urgent to develop effective antiviral drugs. Previous studies have found that binding to ACE2 is a key step in the invasion of SARS‐CoV‐2 into host cells, so virus invasion can be inhibited by blocking ACE2, but there are few reports on this kind of specific inhibitor. Our previous study found that Harringtonine (HT) can inhibit the entry of SARS‐CoV‐2 spike pseudovirus into ACE2 h cells, but its relatively high cytotoxicity limits its further development. Amino acid modification of the active components can increase their solubility and reduce their cytotoxicity. Therefore, in this study, seven new derivatives were synthesized by amino acid modification of its core structure Cephalotaxine. The target compounds were evaluated by cell viability assay and the SARS‐CoV‐2 spike pseudovirus entry assay. Compound CET‐1 significantly inhibited the entry of pseudovirus into ACE2 h cells and showed less cytotoxicity than HT. Molecular docking results showed that CET‐1 could bind TYR83, an important residue of ACE2, just like HT. In conclusion, our study provided a novel compound with more potential activity and lower toxicity than HT on inhibiting the SARS‐CoV‐2 spike pseudovirus infection, which makes it possible to be a lead compound as an antiviral drug in the future.

Mitochondrial Membrane Chromatography (MMC) is a bioaffinity chromatography technique developed to study the interaction between target proteins embedded in the mitochondrial membrane and their ligand compounds. However, the MMC stationary phases (MMSP) prepared by chemical immobilization are prone to nonspecific binding in candidate agent screening inevitably. To address these challenges, Twin Strep-Tag/Strep Tactin was employed to establish a specific affinity system in the present study. We prepared a carnitine palmitoyltransferase 1A (CPT1A) MMSP by specifically linking Strep-tactin-modified silica gel with the Twin Strep-Tag on the CPT1A-oriented mitochondrial membrane. This Twin Strep-Tag/Strep Tactin modified CPT1A/MMC method exhibited remarkably better retention behavior, longer stationary phase lifespan, and higher screening specificity compared with previous MMC systems with glutaraldehyde immobilization. We adopted the CPT1A-specific MMC system in screening CPT1A ligands from traditional Chinese medicines, and successfully identified novel candidate ligands: ononin, isoliquiritigenin, and aloe-emodin, from

The histamine H1 receptor (H1R) plays a pivotal role in allergy initiation and undergoes the necessity of devising a high-throughput screening approach centered on H1R to screen novel ligands effectively. This study suggests a method employing styrene maleic acid (SMA) extraction and His-tag covalent bonding to immobilize H1R membrane proteins, minimizing the interference of nonspecific proteins interference while preserving native protein structure and maximizing target exposure. This approach was utilized to develop a novel material for high-throughput ligand screening and implemented in cell membrane chromatography (CMC). An H1R-His-SMALPs/CMC model was established and its chromatographic performance (selectivity, specificity and lifespan) validated, demonstrating a significant enhancement in lifespan compared to previous CMC models. Subsequently, this model facilitated high-throughput screening of H1R ligands in the compound library and preliminary activity verification of potential H1R antagonists. Identification of a novel H1R antagonist laid the foundation for further development in this area.