BACKGROUND: Breakthroughs SARS-CoV-2 main protease (Mpro) remains a central antiviral target due to its essential role in viral replication and high conservation among coronaviruses. Early-stage prioritization of candidate inhibitors, particularly from complex natural matrices, requires functional systems that are experimentally accessible, biosafe, and compatible with crude preparations. We previously developed a bacterial colorimetric reporter assay that couples intracellular Mpro activity to β-galactosidase output in a genetically engineered Escherichia coli strain.
AIM: The present study aimed to evaluate juice preparations derived from four closely-related and widely consumed Vaccinium species: northern highbush blueberry (Vaccinium corymbosum L.), lingonberry (Vaccinium vitis-idaea L.), swamp cranberry (Vaccinium oxycoccos L.), and American cranberry (Vaccinium macrocarpon Ait.) for the potential to produce a functional inhibitory signal against Mpro using our previously established assay.
METHODS: The evaluation was performed using our previously developed bacterial colorimetric reporter assay that couples intracellular Mpro activity to β-galactosidase output in E. coli.
RESULTS: Under identical experimental conditions, northern highbush blueberry, lingonberry, and swamp cranberry juices did not restore reporter signal at any tested concentration. In contrast, American cranberry juice produced a detectable gain-of-signal response at two lower concentrations, whereas higher concentrations resulted in reporter-specific interference confirmed by internal controls. This pattern suggests the presence of bioactive compounds in cranberry juice that may modulate galactosidase-associated readout at higher concentrations.
CONCLUSION: Such observations are relevant for future studies aimed at identifying anti-COVID drug candidates and evaluating potential biological effects associated with complex plant-derived preparations. Collectively, these findings prioritize American cranberry as a candidate for further evaluation within defined experimental boundaries.
Обоснование. Основная протеаза SARS-CoV-2 (Mpro) остаётся одной из ключевых мишеней противовирусной терапии благодаря её важной роли в репликации вируса и высокой консервативности среди коронавирусов. Ранняя приоритизация потенциальных ингибиторов, особенно из сложных природных матриц, требует функциональных экспериментальных систем, которые являются доступными, биобезопасными и совместимыми с грубыми препаратами. Ранее нами был разработан бактериальный колориметрический репортёрный анализ, связывающий внутриклеточную активность Mpro с выходным сигналом β-галактозидазы в генетически модифицированном штамме Escherichia coli.
Цель исследования. Оценка состава соков, полученных из четырёх близкородственных и широко употребляемых видов рода Vaccinium: голубики высокорослой (V. corymbosum L.), брусники (V. vitis-idaea L.), клюквы болотной (V. oxycoccos L.) и клюквы американской (V. macrocarpon Ait.), на способность вызывать функциональный ингибирующий сигнал в отношении Mpro с использованием ранее разработанной нами репортерной системы.
Методы. Оценка проводилась с использованием нашей разработанной ранее бактериальной колориметрической репортёрной системы, связывающей внутриклеточную активность Mpro с выходным сигналом β-галактозидазы в клетках E. coli.
Результаты. При одинаковых экспериментальных условиях соки голубики высокорослой, брусники и клюквы болотной не приводили к восстановлению репортёрного сигнала ни при одной из исследованных концентраций. В то же время сок американской клюквы вызывал детектируемое увеличение сигнала при двух более низких концентрациях, тогда как более высокие концентрации приводили к специфической для репортёра интерференции, подтверждённой внутренними контролем. Данная картина предполагает наличие в соке клюквы биологически активных соединений, способных модифицировать галактозидаза-ассоциированный сигнал при более высоких концентрациях.
Заключение. Полученные наблюдения представляют интерес для дальнейших исследований, направленных на поиск кандидатов противовирусных препаратов против COVID-19 и оценку возможных биологических эффектов сложных растительных препаратов. В совокупности данные результаты позволяют рассматривать американскую клюкву в качестве кандидата для дальнейшего изучения в рамках обозначенных экспериментальных ограничений.