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El juego de Glycans un papel dominante en COVID-19 la infección, demostraciones estudia

Un grupo de investigación en el centro de RIKEN para la ciencia de cómputo (R-CCS) ha encontrado ese molécula-juego del glycans-azúcar que un papel importante en los cambios estructurales que ocurren cuando el virus que causa COVID-19 invade las células humanas.

Su descubrimiento, que fue basado en simulaciones superordenador-basadas, podría contribuir al diseño molecular de las drogas para la prevención y el tratamiento de COVID-19. La investigación fue publicada en el gorrón biofísico.

Cuando el coronavirus de SARS-CoV-2-the que causa a COVID-19-invades una célula humana, una proteína del pico en su superficie ata a una enzima llamada ACE2 en la superficie de la célula. La proteína del pico consiste en tres cadenas del polipéptido, y el glycans-azúcar molécula-se sujeta a la superficie de la proteína. Aunque estos glycans se creen para ser utilizados para permitir que las proteínas se reconozcan, también se piensa que los virus las utilizan para evadir ataque por los anticuerpos.

Los análisis estructurales han mostrado que las proteínas del pico de SARS-CoV-2 tienen las estructuras hacia abajo y de la Hacia arriba-forma. Estos análisis han avance nuestra comprensión de la estructura tridimensional de las proteínas del pico, pero la estructura molecular detallada de los glycans altamente que fluctúan todavía no se entiende, y de hecho el papel de glycans en curso de invasión de la célula sigue siendo no entendible.

Para conseguir una mejor comprensión de su papel, el equipo de investigación llevado por Yuji Sugita de R-CCS conducto las simulaciones de la dinámica molecular para las estructuras del plumón y de la Hacia arriba-forma de las proteínas, usando dos superordenadores-Fugaku en el R-CCS y los Oakforest-PACS en la universidad de Tokio. Usando estas máquinas potentes, realizaron las simulaciones de la dinámica molecular de las proteínas del pico en un calendario de 1 microsegundo (uno-millonésimo de un segundo).

De los cálculos, podían determinar específico los aminoácidos glycan-sujetados en la proteína del pico que desempeñan un papel importante en estabilizar la estructura del dominio obligatorio del receptor.

Sus resultados sugirieron que el cambio conformacional a la estructura de la Hacia arriba-forma sea impulsado por la repulsión electroestática entre los dominios, y que los glycans que estabilizan la estructura de la Hacia abajo-forma son desalojados y reemplazados por otros glycans después de que se disloquen los dominios. El estudio ofreció así nuevos discernimientos en cómo los glycans ayudan a estabilizar la estructura dinámica de proteínas.

Necesitamos desarrollar un mejor preventivo y la terapéutica para traer el pandémico a un extremo. Sería muy útil poder diseñar las drogas que toman en cuenta los cambios estructurales de las proteínas del pico, estabilizando la Hacia abajo-forma o inhibiendo el cambio a la Hacia arriba-forma, por ejemplo.”

Yuji Sugita, centro de RIKEN para la ciencia de cómputo

Los “proyectos de investigación tienen gusto de esto,” él agrega, “nos muestra cómo la nueva generación de superordenadores potentes permitirá que ganemos nuevos discernimientos en muchos fenómenos realizando simulaciones en un nivel de detalle que habría sido imposible previamente.”

Source:
Journal reference:

Mori, T., et al. (2021) Elucidation of interactions regulating conformational stability and dynamics of SARS-CoV-2 S-protein. Biophysical Journal. doi.org/10.1016/j.bpj.2021.01.012.