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Los científicos generan modelos moleculares de las composiciones relevantes para COVID-19

El descubrimiento de las drogas convenientes que podrían ayudar a tratar enfermedades es un proceso largo. Sin embargo, el diseño de droga automatizado y la simulación podrían acelerar el proceso y también aumentar las posibilidades diga a los expertos. Esta forma del diseño y de la simulación de la droga podía pronto ser el patrón oro en el revelado de la droga.

Frontera y fonolocalizador de bocinas grandes - llevar la manera

Un superordenador llamado Frontera es uno del más rápida allí es. Se ha utilizado para predecir las características de drogas nuevas. El investigador destacado Thomas Cheatham, profesor de la química medicinal y director del centro para el ordenador de alto rendimiento en la universidad de Utah y de Rodrigo Galindo, un profesor en sus personas está trabajando con Frontera. Frontera es ayudada por el fonolocalizador de bocinas grandes, un sistema de IBM/NVIDIA en el centro de cómputo avance Tejas (TACC). La tarea del fonolocalizador de bocinas grandes es generar las nuevas moléculas y composiciones que se podrían utilizar para el tratamiento de la infección mortal COVID-19 causada por el coronavirus 2 (SARS-CoV-2) de la neumonía asiática. Los químicos medicinales están utilizando las personas y las máquinas.

¿Qué suceso durante el revelado de la droga?

Un arsenal de moléculas posibles y las composiciones se seleccionan para el tratamiento de una enfermedad. Los investigadores explican que en el nivel molecular, tienen un campo de la energía potencial que les ayude para atar y para obrar recíprocamente con los átomos y los organismos alrededor de ellos. Estas moléculas se tuercen y doblan para alterar su forma cuando obran recíprocamente con las proteínas del ordenador principal o del organismo alrededor de ellas. Estos campos de fuerza entre las moléculas y las proteínas alrededor de las células pueden ser desafiadores predecir y pueden influenciar a menudo la utilidad final de la molécula de la droga.

Ambarino

El ámbar (edificio modelo ayudado con el refinamiento de la energía) es una de las herramientas importantes que los expertos utilizan en la simulación de los campos de fuerza que influencian una molécula de la droga dentro de su ambiente celular. Cheatham es uno de los investigadores primarios en el ámbar que se convierte de las personas. El ámbar se ha estado desarrollando a su actual forma desde 1978. Ha experimentado un cambio radical de cuáles era al principio. Actualmente, es relativamente exacto en predecir los campos de fuerza celulares del ambiente que la molécula potencial de la droga encontraría en la vida real.

Los expertos dicen que el ámbar es capaz de igualar resultados experimentales con una exactitud menos que mitad de un angstrom (Å). Un angstrom es cientos millonésimo de un centímetro o de 10-10 contadores. Cheatham y Galindo han utilizado el ámbar en las moléculas que son drogas del candidato y lo han simulado los ambientes biomoleculares para los candidatos para ver su aplicabilidad en remedio. Explicaron, “la meta deben entender la estructura, la función, la dinámica, y la energética de sistemas biomoleculares en su ambiente nativo, con agua y otros ligands.”

epresentation de la proteasa principal del coronavirus con un inhibidor del péptido. [Haber: Laboratorio de Cheatham]
Representación de la proteasa principal del coronavirus con un inhibidor del péptido. [Haber: Laboratorio de Cheatham]

Progreso en el revelado de la droga

Al inicio de su trabajo, el dúo trabajaba en dos moléculas del guía que cobre-contenían principalmente composiciones y eran intentadas luchar el cáncer. Estas moléculas fueron modificadas experimental usando diseño automatizado y simulaciones para ver si sus cambios en la DNA podrían permitir que sigan protegidas contra la degradación dentro de la carrocería. Durante ese tiempo, el mundo fue pegado por el pandémico COVID-19. El RAPID del NSF soportaba el trabajo inicial que comenzó en 2015.

Cheatham y Galindo ahora comenzaron a trabajar en las moléculas potenciales que podrían matar al coronavirus nuevo que era rápido alcanzando casi todas las esquinas del mundo, infectando millones y matando a millares. Durante la fase inicial, el dúo trabajaba en la investigación financiada para poner en evidencia a un candidato posible de la droga que podría tratar la infección del virus de Ebola. Las personas utilizaban estudios de la estructura cristalina usando el suite de software de Rosetta para seleccionar al candidato mejor con las cadenas laterales óptimas del aminoácido adheridas al patrón básico de la espina dorsal del péptido. Una vez que la molécula fue encontrada, utilizaron el ámbar para simular los ambientes biomoleculares y para optimizar las estructuras de las moléculas del candidato.

Luche contra COVID-19 y la esperanza para el futuro

Galindo explicó que tenían a disposición sobre 2.000 modelos moleculares que se podrían utilizar contra la infección COVID-19 usando los superordenadores del fonolocalizador de bocinas grandes y de Frontera en el TACC. Entonces solicitaron 2,7 millones de horas del nodo en las aguas azules. Esto es un sistema GPU-basado encontrado en el centro nacional para los usos de superinformática (NCSA). Fueron concedidos sus requisitos a través del consorcio de la HPC COVID-19. Este consorcio es público-privado que está trabajando para igualar a investigadores con los recursos para acelerar la investigación contra el coronavirus.

Para este esfuerzo, han determinado una estructura cristalina de la proteasa principal COVID-19. La proteasa es una enzima que puede analizar las proteínas y los péptidos. Esta estructura está en complejo con un inhibidor N3 del péptido. Las personas explican que estarían trabajando con el diseño del péptido de Ebola para ver si su proteasa COVID-19 soporta.

Una vez que su molécula es lista y seleccionada, serían hechos en los péptidos modificados circular en el laboratorio de Schmidt en el departamento de química médico en la universidad de Utah.

Cheatham dijo, “nuestra esperanza es que encontramos un nuevo inhibidor del péptido que se pueda verificar experimental en el próximo par de semanas. Y entonces, empeñaremos a diseño adicional para hacer el cíclico del péptido para hacerlo más estable como droga potencial. La esperanza es nosotros puede, en los próximos meses, hallazgo y verificar experimental un mejor inhibidor del péptido para la proteasa de la cañería maestra 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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