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La scoperta del punto di riferimento può piombo alla cassaforte, efficaci droghe antivirali contro COVID-19

I vaccini COVID-19 corrente che srotolano stanno fornendo la speranza che la diffusione della malattia può essere fermata. Ma i gradi di infezione sono ancora alti e per coloro che contrae COVID-19, la ricerca di efficaci trattamenti rimane importante.

I ricercatori che esaminano la struttura atomica di SARS-CoV-2, il virus che causa COVID-19, hanno fatto una scoperta del punto di riferimento che potrebbe fornire le informazioni critiche alla progettazione delle droghe antivirali sicure ed efficaci nella lotta contro il virus.

La comprensione degli enzimi va di pari passo con la comprensione delle loro strutture atomiche -; e più di alta risoluzione il migliore, perché le differenze sottili possono pregiudicare l'interpretazione. Abbiamo voluto i migliori dati possibili, in modo da siamo andato ai APS.„

Natalie Strynadka, università di British Columbia

Facendo uso di un raggio di raggi x potente per studiare le proteine SARS-CoV-2 nel modulo cristallizzato, un gruppo dall'università di British Columbia (UBC) ha osservato -; per la prima volta sempre; la proteasi principale del virus, un enzima importante del virus, eseguente la sua funzione.

Ciò ampiamente ha perseguito l'obiettivo antivirale è un enzima centrale che permette che il virus tagli le grandi proteine chiamate poliproteici nelle più piccole unità funzionali, un trattamento necessario affinchè il virus fosse ripiegato ed infetti altre cellule umane.

“Che cosa abbiamo catturato all'alta risoluzione è uno dei punti importanti in quel trattamento che non è stato visualizzato mai prima in alcuna proteasi virale di questa classe,„ ha detto Natalie Strynadka, il professore della biochimica di UBC che piombo il gruppo di ricerca con il segno Paetzel del collega.

La ricerca è stata pubblicata in natura.

L'innovazione è stata permessa dalla sorgente avanzata del fotone (APS), un Dipartimento per l'energia di Stati Uniti l'ufficio (DOE) della funzione dell'utente di scienza al laboratorio nazionale del Argonne della DAINA. I APS produce i raggi x che sono approssimativamente miliardo volte più luminosi di quelli usati da medici e dai dentisti, permettendo che i ricercatori esaminino la struttura della proteasi di coronavirus in dettaglio molto fine al livello atomico.

I dati sono stati catturati alle scienze mediche generali ed alla funzione strutturale di biologia degli istituti del Cancro al beamline 23-ID-B ai APS.

Le informazioni recentemente scoperte possono essere di interesse particolare agli scienziati universalmente chi stanno correndo per sviluppare i trattamenti antivirali per COVID-19. Se la proteasi principale è inibita da una piccola droga della molecola, i poliproteici non saranno tagliati nei pezzi funzionali, efficacemente bloccando la replicazione virale e la trasmissione successiva.

“Ora abbiamo una cianografia molto migliore di queste strutture meccanicistiche che informeranno permettere il migliore inibitore,„ Strynadka abbiamo detto. “Migliore conoscere la struttura poichè ora guida la ricerca della droga della guida, limitante il campo degli obiettivi potenziali invece di dovere schermare miliardi di molecole potenziali.„

Michael Becker, un cristallografo della proteina con divisione di scienza dei raggi x di Argonne, ha detto che la ricerca di Strynadka sta fuori perché il gruppo è stato messo a fuoco sulla comprensione del meccanismo della proteasi.

“Questa comprensione migliorerà tutti gli altri lavoro nella progettazione delle droghe,„ Becker ha detto. “Poiché più profondamente capite come qualcosa lavorate, migliore la probabilità che hanno di gestirla o di fermata.„

Le capacità di accesso remoto a Argonne hanno permesso per i ricercatori in British Columbia di raccogliere i dati in tempo reale e di manipolare il beamline di APS situato circa 2.200 miglia di distanza nell'Illinois. I membri di gruppo di UBC Jaeyong Lee e Liam Worrall hanno spedito i cristalli della proteasi principale SARS-CoV-2 conservata in azoto liquido dal Canada a Argonne.

I lavoratori ai APS dovevano a disposizione rispondere alle domande, assicurare lo stato di funzionamento della strumentazione e caricare i campioni.

“L'interfaccia remota è fantastica. È quasi come essere là,„ Strynadka ha detto. “Siamo molto riconoscenti per l'uso dei APS. Il Canada ha una funzione nazionale del sincrotrone, ma corrente non ha la stessa capacità dei APS, che sia una funzione molto ad alto livello con i raggi micro-messi a fuoco. La comprensione degli enzimi va di pari passo con la comprensione delle loro strutture atomiche -; e più di alta risoluzione il migliore, perché le differenze sottili possono pregiudicare l'interpretazione. Abbiamo voluto i migliori dati possibili, in modo da siamo andato ai 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.