Amphiphilic Polyphenylene Dendron Conjugates for Surface Remodeling of Adenovirus 5

Abstract

Amphiphilic surface groups play an important role in many biological processes. The synthesis of amphiphilic polyphenylene dendrimer branches (dendrons), providing alternating hydrophilic and lipophilic surface groups and one reactive ethynyl group at the core is reported. The amphiphilic surface groups serve as biorecognition units that bind to the surface of adenovirus 5 (Ad5), which is a common vector in gene therapy. The Ad5/dendron complexes showed high gene transduction efficiencies in coxsackie‐adenovirus receptor (CAR)‐negative cells. Moreover, the dendrons offer incorporation of new functions at the dendron core by in situ post‐modifications, even when bound to the Ad5 surface. Surfaces coated with these dendrons were analyzed for their blood‐protein binding capacity, which is essential to predict their performance in the blood stream. A new platform for introducing bioactive groups to the Ad5 surface without chemically modifying the virus particles is provided.

Functionalized Dendrimer Platforms as a New Forefront Arsenal Targeting SARS-CoV-2: An Opportunity

“…Recently, Wagner and colleagues described the preparation of amphiphilic polyphenylene dendron conjugates bearing on the surface of alternative hydrophilic (sulfonic acid) and lipophilic (propyl) groups. This surface construction serves as a biorecognition unit that bind to the surface of adenovirus 5 (Ad5), and provides high gene transduction efficiencies and high-protein binding capacity [ 92 ]. The pattern of the amphiphilic polyphenylene dendron originated from desymmetrization of amphiphilic polyphenylene dendrimers.…”

Surface engineering of personal protective equipments (PPEs) to prevent the contagious infections of SARS-CoV-2

“…The strong binding energy of these interactions [32] led to conformational changes of the adsorbed proteins [17,[19][20][21][22]. On a similar line, it was demonstrated that the amphiphilic surface was able to effectively bind to another virus (adenovirus 5) through the virus capsid proteins [33]. In a recent study, it was revealed that the hydrophobic phenylalanine residue of the SARS-CoV-2 spike protein was responsible for the strong bonding with the angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) receptor for the entry to the host cells [34].…”

Interaction of polyamidoamine dendrimers and amphiphylic dendrons with lipid membranes

“…Установлено, что «корона» из амфифильных полифениленовых дендримеров уменьшала связывание липосомами определенных опсонинов и увеличивала адсорбцию белков, контролирующих клеточное поглощение [45]. Эти же авторы провели серию исследований по изучению возможности использования амфифильных дендронов в качестве единиц биораспознавания вирусов [46]. Обнаружено, что поверхностные группы амфифильных дендримеров могут связываться с аденовирусом 5 (Ad5), который является распространенным вектором в генной терапии.…”

“…Поверхности, покрытые этими дендронами, были проанализированы на предмет их связывающей способности с белками крови, что важно для прогнозирования их характеристик в кровотоке. Таким образом, авторами разработана новая платформа для введения биоактивных групп на поверхность Ad5 без химического изменения вирусных частиц [46]. Мажораль с соавт.…”

“…Установлено, что амфифильные мицеллы дендронов обладают способностью агрегировать в растворе за счет гидрофильных/гидрофобных взаимодействий, что способствует образованию полимерных мицелл. Эти мицеллы на основе дендронов проявляли антипролиферативную активность (от умеренной до высокой) в отношении ряда линий опухолевых клеток [46]. Наиболее широкое применение дендримеры и амфифильные дендроны нашли в медицине в качестве средств для улучшенной доставки контрастных агентов, лекарственных препаратов и генетического материала внутрь клеток [48].…”