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Les chercheurs développent les sondes non contagieuses de nanoparticle pour étudier SARS-CoV-2

Scientifiques et chercheurs au laboratoire de recherche naval des États-Unis et au centre national pour avancer les sciences de translation (NCATS), soumis leurs découvertes au nano d'ACS, un tourillon scientifique pair-observé mensuel, sur leur collaboration pour développer les sondes du nanoparticle SARS-CoV-2 qui sont employées pour étudier des interactions principales entre les protéines de la pointe SARS-CoV-2 et les cellules humaines.

Les chercheurs développent les sondes non contagieuses de nanoparticle pour étudier SARS-CoV-2

Ici nous voyons les grippages ACE2 de QD608-RBD et induisons l'endocytose. Dans ce chiffre, la première Commission montre ACE2-GFP (jaune) exprimant des cellules grippant et internalisant QD608-RBD (magenta). Dans la Commission inférieure, un inhibiteur est ajouté pour éviter gripper de QD608-RBD à ACE2-GFP, et la présence d'ACE2-GFP sur la surface de cellules est intense avec peu à aucun QD608-RBD visible. Scientifiques au laboratoire de recherche naval des États-Unis et au centre national pour avancer les sciences de translation (NCATS), publiés leurs découvertes dans le nano d'ACS, un tourillon scientifique pair-observé mensuel, sur leur collaboration pour développer les sondes du nanoparticle SARS-CoV-2 qui sont employées pour étudier des interactions principales entre les protéines de la pointe SARS-CoV-2 et les cellules humaines. Crédit d'image : Centre national pour avancer les sciences de translation

Le manuscrit, reçu le 18 août, est intitulé « Quantum Point-A conjugué des Pseudo-Virions de la pointe SARS-CoV-2 activent le rail de l'angiotensine de surface de cellule hôte convertissant l'enzyme gripper et endocytose de 2. » SARS-CoV-2 est connu pour fixer à l'angiotensine convertissant des récepteurs des enzymes 2 (ACE2) par l'intermédiaire de ses protéines externes de « pointe », qui couvrent la surface, avec laquelle le virus emploie pour gripper et pour présenter des cellules humaines.

Nous avons développé les pseudo-virions nanoparticle basés sur qui grippent à la cellule hôte et se suivent à l'intérieur de des cellules sans être contagieux. Ceci ouvre une opportunité d'augmenter la même stratégie à de diverses autres maladies infectieuses. »

Eunkeu oh, Ph.D., biophysicien de NRL

En même temps que des chercheurs à NCATS, une partie des instituts de la santé nationaux (NIH), elles ont fonctionné pour développer les sondes non contagieuses pour étudier SARS-CoV-2, qui est le virus causal de la pandémie du courant COVID-19.

« Tout simplement, maintenir le virus hors des cellules l'empêche de reproduire, propageant, et infection d'exacerbation, » a dit le maçon Wolak, Ph.D., tête temporaire de la partie optique des Nanomaterials de NRL. « Les objectifs ultimes de la collaboration sont d'expliquer les mécanismes principaux par lesquels SARS-CoV-2 entraîne l'infection et d'examiner et recenser les médicaments potentiels pour empêcher ces mécanismes. »

Une chose qui a fasciné les scientifiques était le pouvoir des nanoparticles de point de tranche de temps pour induire la translocation d'ACE2 de la membrane cellulaire à l'intérieur de la cellule par une endocytose appelée de processus. Kirill Gorshkov, Ph.D., un scientifique de recherches de NCATS, a indiqué des expériences pour bloquer l'intériorisation évitée par endocytose du composé de pseudovirus et de récepteur ACE2 de point de tranche de temps.

« Tandis que nous avions une certaine idée que c'était possible, le point à laquelle ceci s'est produit avec des quantités très inférieures de pseudo-virions de point de tranche de temps proposions que nous ayons eu un système puissant pour suivre la pièce d'assemblage virale et les effets sur la cellule en temps réel, puisque ces points de tranche de temps sont fluorescents, » a dit Gorshkov.

Les sondes de nanoparticle développées à NRL sont composées des sous-unités de protéine de pointe multiple fixées à la surface d'un faisceau électroluminescent de point de tranche de temps.

« Nous nous référons à ces sondes en tant que « Pseudo-virions » parce qu'elles rapprochent la forme du virus SARS-CoV-2 tout en également imitant leurs interactions physiologiques avec des cellules humaines, » a dit Wolak. La « lumière émise des Pseudo-virions permet le rail spatio-temporel de leur interaction avec des cellules humaines. »

Wolak a continué pour indiquer que grippant à ACE2 est vu comme première étape du virus vers l'infection cellulaire. L'inhibition couronnée de succès de ce grippement est extrêmement une prioritaire dans la recherche de l'intervention thérapeutique pour atténuer le choc de la pandémie sur la santé militaire et publique.

La « protection de la santé des warfighters déployés est primordiale pour assurer l'état de préparation de mission et mettre à jour l'état de préparation de flotte, » a dit Wolak. Les « bateaux de la Marine représentent « les quarts éventuels de fin de part de warfighters de système fermé » - où distancer social est impossible presque à imposer normalement. Ceci a comme conséquence les conditions qui sont mûres pour les manifestations rapides et considérables, telles que celle rapportée sur l'USS Theodore Roosevelt, qui menacent la réussite de mission. »

NRL et NCATS sont actuel concevants et vérifiants la faisabilité des tests cellulaires de représentation de haut-débit pour protéger les bibliothèques entières des agents thérapeutiques pour l'inhibition du grippement Spike/ACE2 et de l'intériorisation.

« Ceci a également ouvert la trappe pour le contrôle de haut-débit des médicaments neufs découverts par les autres approches à NCATS, croix-pour valider les composés avec notre système, et pour vérifier des modalités thérapeutiques complet neuves développées à NCATS et ailleurs à les deux biochimiquement à NRL, et dans des analyses cellulaires à NCATS, » a dit Gorshkov.

Ces tests, effectués à NCATS, tiendraient compte d'examiner de jusqu'à 1.536 objectifs de médicament selon l'expérience.

« Notre équipe à NRL porte des compétences parmi les meilleurs du monde dans le domaine du point/des nanoparticles de tranche de temps pour des applications biologiques, » a dit oh. Le « fusionnement de nos moyens avec les compétences de l'équipe de NCATS a eu comme conséquence la recherche qui ne pourrait pas être faite par une équipe seule. »

Davantage de recherche planification pour vérifier le mécanisme qui augmente l'infectiousness de SARS-CoV-2 avec les protéines mutées de pointe. L'équipe de NRL/NCATS planification également pour explorer la possibilité d'employer les pseudo-virions pour la distribution intracellulaire de médicament de site-détail aux fins de perturber des mécanismes de la réplication SARS-CoV-2.

Wolak a dit, « il est très important de noter que le pseudo-virion Pointe-contenant a le potentiel pour l'application grande de la distribution intracellulaire de médicament de combattre non seulement COVID19, mais n'importe quelle maladie cette des cellules d'objectifs avec les récepteurs ACE2. »

Gorshkov a dit, il espère que la recherche excite et stimule le prochain rétablissement de futurs chercheurs s'embarquer sur un voyage d'exploration.

J'espère des services de cette histoire pour engager de jeunes esprits dans le royaume de ce qui est possible quand les gens travaillent ensemble, tous deux scientifiquement et autrement. En modifiant ces solides relation, nous pouvons synergiser nos efforts et venir aux solutions nouvelles des points de vue complet différents et des points de vue. »

Kirill Gorshkov, Ph.D., scientifique de recherches de NCATS

Source:
Journal reference:

Gorshkov, K., et al. (2020) Quantum Dot-Conjugated SARS-CoV-2 Spike Pseudo-Virions Enable Tracking of Angiotensin Converting Enzyme 2 Binding and Endocytosis. ACS Nano. doi.org/10.1021/acsnano.0c05975.