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Os cientistas geram modelos moleculars dos compostos relevantes para COVID-19

A descoberta das drogas apropriadas que poderiam ajudar a tratar doenças é um processo longo. Contudo, o projecto de droga assistido por computador e a simulação poderiam acelerar o processo e para aumentar igualmente as possibilidades diga peritos. Este formulário do projecto e da simulação da droga podia logo ser a bandeira de ouro na revelação da droga.

Frontera e Longhorn - conduzindo a maneira

Um super-computador chamado o Frontera é um do mais rápidos lá é. Foi usado para prever as características de drogas novas. O pesquisador principal Thomas Cheatham, professor da química medicinal e director do centro para o informática de alto rendimento na Universidade de Utah e no Rodrigo Galindo, um professor em sua equipe está trabalhando com Frontera. Frontera é ajudado por Longhorn, um sistema de IBM/NVIDIA no centro de elaboração avançado Texas (TACC). A tarefa de Longhorn é gerar as moléculas e os compostos novos que poderiam ser usados para o tratamento da infecção COVID-19 mortal causada pelo coronavirus 2 da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS-CoV-2). Os químicos medicinais estão usando a equipe e as máquinas.

Que acontece durante a revelação da droga?

Uma disposição de moléculas possíveis e os compostos são seleccionados para o tratamento de uma doença. Os pesquisadores explicam que a nível molecular, têm um campo da energia potencial que os ajude a ligar e interagir com os átomos e os organismos em torno deles. Estas moléculas torcem e dobram-se para alterar sua forma quando interagem com as proteínas do anfitrião ou do organismo em torno delas. Estes campos de força entre as moléculas e as proteínas em torno das pilhas podem ser desafiantes prever e podem frequentemente influenciar o serviço público final da molécula da droga.

Ambarino

O âmbar (construção de modelos ajudada com refinamento da energia) é uma das ferramentas significativas que os peritos usam em simular os campos de força que influenciam uma molécula da droga dentro de seu ambiente celular. Cheatham é um dos pesquisadores preliminares no âmbar tornando-se da equipe. O âmbar tem evoluído a seu formulário actual desde 1978. Submeteu-se a uma mudança radical do que era no início. Presentemente, é relativamente exacto em prever os campos de força celulares do ambiente que a molécula potencial da droga encontraria na vida real.

Os peritos dizem que o âmbar é capaz de combinar resultados experimentais com uma precisão de menos do que a metade de um ångström (Å). Um ångström é cem milhonésimos de um centímetro ou de 10-10 medidores. Cheatham e Galindo usaram o âmbar nas moléculas que são drogas do candidato e simularam os ambientes biomoleculares para os candidatos para ver sua aplicabilidade na medicina. Explicaram, “o objetivo devem compreender a estrutura, a função, a dinâmica, e a energética de sistemas biomoleculares em seu ambiente nativo, com água e outras ligantes.”

epresentation do protease principal do coronavirus com um inibidor do peptide. [Crédito: Laboratório de Cheatham]
Representação do protease principal do coronavirus com um inibidor do peptide. [Crédito: Laboratório de Cheatham]

Progresso na revelação da droga

No início de seu trabalho, o duo estava trabalhando em duas moléculas do chumbo que cobre-continham principalmente compostos e estavam sendo tentadas lutar o cancro. Estas moléculas foram alteradas experimental usando desenhos assistidos por computador e simulações para ver se suas alterações no ADN poderiam permitir que permaneçam protegidos da degradação dentro do corpo. Durante esse tempo, o mundo foi batido pela pandemia COVID-19. O RAPID do NSF apoiava o trabalho inicial que começou em 2015.

Cheatham e Galindo começaram agora trabalhar nas moléculas potenciais que poderiam matar o coronavirus novo que era rápido alcançando quase todos os cantos do mundo, contaminando milhões e matando milhares. Durante a fase inicial, o duo estava trabalhando na pesquisa financiada para trazer para fora um candidato possível da droga que poderia tratar a infecção do vírus de Ebola. A equipe usava estudos da estrutura de cristal usando o conjunto de software de Rosetta para seleccionar o candidato melhor possível com as correntes laterais do ácido aminado o melhor coladas ao molde básico da espinha dorsal do peptide. Uma vez que a molécula foi encontrada, usaram o âmbar para simular os ambientes biomoleculares e para aperfeiçoar as estruturas das moléculas do candidato.

Lute contra COVID-19 e esperança pelo futuro

Galindo explicou que tiveram à disposição sobre 2.000 modelos moleculars que poderiam ser usados contra a infecção COVID-19 usando super-computadores de Longhorn e de Frontera no TACC. Aplicaram-se então por 2,7 milhão horas do nó em águas azuis. Este é um sistema GPU-baseado encontrado no centro nacional para as aplicações de supercomputação (NCSA). Foram concedidos suas exigências através do consórcio da HPC COVID-19. Este consórcio é público-privado que está trabalhando para combinar pesquisadores com os recursos para acelerar a pesquisa contra o coronavirus.

Para este esforço, identificaram uma estrutura de cristal do protease COVID-19 principal. O protease é uma enzima que possa dividir proteínas e peptides. Esta estrutura está no complexo com um inibidor N3 do peptide. A equipe explica que estariam trabalhando com o projecto do peptide de Ebola para ver se seu protease COVID-19 sustenta.

Uma vez que sua molécula é pronta e selecionada, estariam feitos em peptides alterados circular no laboratório de Schmidt no departamento de química médico na Universidade de Utah.

Cheatham disse, “nossa esperança é que nós encontramos um inibidor novo do peptide que possa experimental ser verificado nos pares de semanas seguintes. E então, nós contrataremos em um projecto mais adicional para fazer o cíclico do peptide para fazê-lo mais estável como uma droga potencial. A esperança é nós pode, nos próximos meses, achado e para verificar experimental um inibidor melhor do peptide para o protease do cano principal de COVID.”

Source:

Gold standard force fields help identify promising peptides to disrupt COVID-19https://www.tacc.utexas.edu/-/gold-standard-force-fields-help-identify-promising-peptides-to-disrupt-covid-19

Dr. Ananya Mandal

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Dr. Ananya Mandal

Dr. Ananya Mandal is a doctor by profession, lecturer by vocation and a medical writer by passion. She specialized in Clinical Pharmacology after her bachelor's (MBBS). For her, health communication is not just writing complicated reviews for professionals but making medical knowledge understandable and available to the general public as well.

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