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La découverte de point de repère peut mener aux antiviraux sûrs et efficaces contre COVID-19

Les vaccins COVID-19 déroulant actuel fournissent l'espoir que la propagation de la maladie peut être arrêtée. Mais les taux d'infection sont encore élevés, et pour ceux qui contractent COVID-19, la recherche des traitements efficaces demeure importante.

Les chercheurs examinant la structure atomique de SARS-CoV-2, le virus qui entraîne COVID-19, ont effectué une découverte de point de repère qui pourrait contribuer des données critiques au modèle des antiviraux sûrs et efficaces dans le combat contre le virus.

La compréhension des enzymes est de pair assortie à comprendre leurs structures atomiques - ; et plus plus est de haute résolution le meilleur, parce que les différences subtiles peuvent affecter l'évaluation. Nous avons voulu les meilleures caractéristiques possibles, ainsi nous sommes allés aux aps. »

Natalie Strynadka, université de Colombie-Britannique

Utilisant un faisceau de rayons X puissant pour étudier les protéines SARS-CoV-2 sous la forme cristallisée, une équipe de l'université de la Colombie-Britannique (UBC) a observé - ; pour la première fois jamais - ; la protéase principale du virus, une enzyme importante du virus, remplissant son fonctionnement.

Ceci a largement poursuivi l'objectif antiviral est une enzyme centrale qui permet au virus de couper les polyproteins appelés de grandes protéines en plus petits éléments fonctionnels, un procédé nécessaire pour que le virus soit reproduit et d'infecter d'autres cellules humaines.

« Ce qui nous avons capté à la haute résolution est une des étapes importantes dans ce procédé qui jamais n'a été conçu avant en aucune protéase virale de ce type, » a dit Natalie Strynadka, professeur de biochimies d'UBC qui a abouti l'équipe de recherche avec le repère Paetzel de collègue.

La recherche était publiée en nature.

La découverte a été rendue possible par la Source avancée de photon (APS), un bureau de Département de l'énergie (DOE) des États-Unis d'installation d'usager de la Science au laboratoire national d'Argonne de la DAINE. Les aps produit les rayons X qui sont rugueux milliard de fois plus lumineux que ceux employés par des médecins et des dentistes, permettant à des chercheurs d'examiner la structure de la protéase de coronavirus dans le petit groupe très bon au niveau atomique.

La caractéristique a été captée aux sciences médicales générales et à l'installation structurelle de biologie d'instituts de cancer au beamline 23-ID-B aux aps.

L'information neuf découverte peut être d'intérêt particulier aux scientifiques mondiaux qui emballent pour développer des traitements antiviraux pour COVID-19. Si la protéase principale est empêchée par un médicament de petite molécule, les polyproteins ne seront pas coupés dans les pièces fonctionnelles, effectivement bloquant la réplication virale et la boîte de vitesses suivante.

« Nous avons maintenant un modèle bien meilleur de ces structures mécanistes qui aviseront rendre le meilleur inhibiteur possible, » Strynadka avons dit. « Meilleur connaître la structure car nous faisons maintenant la recherche de médicament de guide d'aides, rétrécissant l'inducteur des objectifs potentiels au lieu de devoir examiner des milliards de molécules potentielles. »

Michael Becker, un crystallographer de protéine avec la Division des affaires scientifiques du rayon X d'Argonne, a dit que la recherche de Strynadka reste à l'extérieur parce que l'équipe a été concentrée sur comprendre le mécanisme de la protéase.

« Cette compréhension améliorera tous les autres travail en concevant des médicaments, » Becker a dit. « Puisque plus vous plus profondément comprenez comment quelque chose travaille, plus est meilleure l'occasion que vous ont de la régler ou d'arrêter. »

Les capacités d'accès distant chez Argonne ont permis aux chercheurs en Colombie-Britannique pour rassembler des caractéristiques en temps réel et pour manipuler le beamline d'aps situé environ 2.200 milles loin dans l'Illinois. Les membres de l'équipe Jaeyong Lee et Liam Worrall d'UBC ont expédié des cristaux de la protéase SARS-CoV-2 principale préservée en azote liquide du Canada à Argonne.

Les travailleurs aux aps devaient en stock répondre à des questions, assurer l'ordre d'entretien du matériel, et charger les échantillons.

« La surface adjacente distante est fantastique. Elle est presque comme être là, » Strynadka a dit. « Nous sommes très reconnaissants pour l'usage des aps. Le Canada a une installation nationale de synchrotron, mais il actuel n'a pas la même capacité que les aps, qui est une installation de niveau très élevé avec les faisceaux micro-orientés. La compréhension des enzymes est de pair assortie à comprendre leurs structures atomiques - ; et plus plus est de haute résolution le meilleur, parce que les différences subtiles peuvent affecter l'évaluation. Nous avons voulu les meilleures caractéristiques possibles, ainsi nous sommes allés aux aps. »

Source:
Journal reference:

Lee, J., et al. (2020) Crystallographic structure of wild-type SARS-CoV-2 main protease acyl-enzyme intermediate with physiological C-terminal autoprocessing site. Nature. doi.org/10.1038/s41467-020-19662-4.