Štefánik, Michal, Shivajirao Bhosale, Dattatry, Haviernik, Jan, Straková, Petra, Fojtíková, Martina, Dufková, Lucie, Huvarová, Ivana, Salát, Jiří, Bartáček, Jan, Svoboda, Jan, Sedlák, Miloš, Růžek, Daniel, Miller, Andrew D, Eyer, Luděk, Štefánik, Michal, Shivajirao Bhosale, Dattatry, Haviernik, Jan, Straková, Petra, Fojtíková, Martina, Dufková, Lucie, Huvarová, Ivana, Salát, Jiří, Bartáček, Jan, Svoboda, Jan, Sedlák, Miloš, Růžek, Daniel, Miller, Andrew D, and Eyer, Luděk
Diphyllin is a natural arylnaphtalide lignan extracted from tropical plants of particular importance in traditional Chinese medicine. This compound has been described as a potent inhibitor of vacuolar (H+)ATPases and hence of the endosomal acidification process that is required by numerous enveloped viruses to trigger their respective viral infection cascades after entering host cells by receptor-mediated endocytosis. Accordingly, we report here a revised, updated, and improved synthesis of diphyllin, and demonstrate its antiviral activities against a panel of enveloped viruses from Flaviviridae, Phenuiviridae, Rhabdoviridae, and Herpesviridae families. Diphyllin is not cytotoxic for Vero and BHK-21 cells up to 100 mu M and exerts a sub-micromolar or low-micromolar antiviral activity against tick-borne encephalitis virus, West Nile virus, Zika virus, Rift Valley fever virus, rabies virus, and herpes-simplex virus type 1. Our study shows that diphyllin is a broad-spectrum host cell-targeting antiviral agent that blocks the replication of multiple phylogenetically unrelated enveloped RNA and DNA viruses. In support of this, we also demonstrate that diphyllin is more than just a vacuolar (H+)ATPase inhibitor but may employ other antiviral mechanisms of action to inhibit the replication cycles of those viruses that do not enter host cells by endocytosis followed by low pH-dependent membrane fusion., Difyllin je přírodní lignanový arylnaftalid extrahovaný z tropických rostlin používaný v tradiční čínské medicíně. Tato sloučenina byla popsána jako silný inhibitor vakuolárních (H+)ATPáz a tudíž endosomálního acidifikačního procesu, který je vyžadován mnoha obalenými viry ke spuštění jejich příslušných virových infekčních kaskád po vstupu do hostitelských buněk receptorem zprostředkovanou endocytózou. V souladu s tím zde uvádíme revidovanou, aktualizovanou a zlepšenou syntézu difyllinu a demonstrujeme jeho antivirové aktivity proti panelu obalených virů z čeledí Flaviviridae, Phenuiviridae, Rhabdoviridae a Herpesviridae. Difyllin není cytotoxický pro buňky Vero a BHK-21 do 100 uM a vykazuje submikromolární nebo nízkomikromolární antivirovou aktivitu proti viru klíšťové encefalitidy, viru West Nile, viru Zika, viru horečky Rift Valley, viru vztekliny, a herpes simplex virus typu 1. Naše studie ukazuje, že difyllin je širokospektrální antivirové činidlo zacílené na hostitelskou buňku, které blokuje replikaci mnoha fylogeneticky nepříbuzných obalených RNA a DNA virů. Na podporu toho také demonstrujeme, že difyllin je více než jen vakuolární inhibitor (H+)ATPázy, ale může využívat jiné antivirové mechanismy účinku k inhibici replikačních cyklů těch virů, které nevstupují do hostitelských buněk endocytózou následovanou nízkým pH- závislá membránová fúze.