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A descoberta do marco pode conduzir às drogas antivirosas seguras, eficazes contra COVID-19

As vacinas COVID-19 que desenrolam actualmente estão fornecendo a esperança que a propagação da doença pode ser parada. Mas as taxas de infecção são ainda altas, e para aquelas que contratam COVID-19, a busca para tratamentos eficazes permanece importante.

Os pesquisadores que examinam a estrutura atômica de SARS-CoV-2, o vírus que causa COVID-19, fizeram uma descoberta do marco que poderia contribuir a informação crítica ao projecto de drogas antivirosas seguras e eficazes na luta contra o vírus.

Compreender enzimas vai em conjunto com compreensão de suas estruturas atômicas -; e mais de alta resolução o melhor, porque as diferenças subtis podem afectar a interpretação. Nós quisemos os melhores dados possíveis, assim que nós fomos aos APS.”

Natalie Strynadka, universidade do Columbia Britânica

Usando um feixe de raio X poderoso para estudar as proteínas SARS-CoV-2 no formulário cristalizado, uma equipe da universidade do Columbia Britânica (UBC) observou -; pela primeira vez nunca -; o protease principal do vírus, uma enzima importante do vírus, executando sua função.

Este alvo antiviroso extensamente levado a cabo é uma enzima central que permita que o vírus corte acima as grandes proteínas chamadas polyproteins em unidades funcionais menores, um processo necessário para que o vírus sido replicated e contamine outras pilhas humanas.

“O que nós capturamos na alta resolução é uma das etapas importantes nesse processo que tem sido visualizado nunca antes em todo o protease viral desta classe,” disse Natalie Strynadka, professor da bioquímica de UBC que conduziu a equipa de investigação com colega Mark Paetzel.

A pesquisa foi publicada na natureza.

A descoberta foi tornada possível pelo fotão avançado Source (APS), um Ministério de E.U. do escritório (DOE) da Energia da facilidade do usuário da ciência no laboratório nacional do Argonne da GAMA. Os APS produzem os raios X que são aproximadamente bilhão vezes mais brilhantes do que aqueles usados por doutores e por dentistas, permitindo que os pesquisadores examinem a estrutura do protease do coronavirus no detalhe muito fino a nível atômico.

Os dados foram capturados nas ciências médicas gerais e na facilidade estrutural da biologia dos institutos do cancro no beamline 23-ID-B nos APS.

A informação recentemente descoberta pode ser do interesse particular aos cientistas no mundo inteiro quem estão competindo para desenvolver tratamentos antivirosos para COVID-19. Se o protease principal é inibido por uma droga pequena da molécula, os polyproteins não estarão grampeados em partes funcionais, eficazmente obstruindo a réplica viral e a transmissão subseqüente.

“Nós temos agora um modelo muito melhor destas estruturas mecanicistas que informarão tornar o melhor inibidor possível,” Strynadka dissemos. “Melhor conhecer a estrutura como nós agora ajuda a pesquisa da droga do guia, reduzindo o campo dos alvos potenciais em vez de ter que seleccionar biliões de moléculas potenciais.”

Michael Becker, um crystallographer da proteína com divisão de ciência do raio X de Argonne, disse que a pesquisa de Strynadka está para fora porque a equipe foi centrada sobre a compreensão do mecanismo do protease.

“Esta compreensão melhorará todos trabalho outro em projetar drogas,” Becker disse. “Porque mais profundamente você compreende como algo trabalha, melhor a possibilidade que você têm da controlar ou de parar.”

As capacidades de acesso remoto em Argonne tornaram possível para os pesquisadores no Columbia Britânica recolher dados no tempo real e manipular o beamline dos APS situado aproximadamente 2.200 milhas afastado em Illinois. O Lee de Jaeyong dos membros da equipa de UBC e Liam Worrall enviaram cristais do protease SARS-CoV-2 principal preservado no nitrogênio líquido de Canadá a Argonne.

Os trabalhadores nos APS deviam disponível responder a perguntas, assegurar o ordem de trabalhos do equipamento, e carregar as amostras.

“A relação remota é fantástica. É quase como estar lá,” Strynadka disse. “Nós somos muito gratos para o uso dos APS. Canadá tem uma facilidade nacional do synchrotron, mas actualmente não tem a mesma capacidade que os APS, que é uma facilidade muito de nível elevado com feixes micro-focalizados. Compreender enzimas vai em conjunto com compreensão de suas estruturas atômicas -; e mais de alta resolução o melhor, porque as diferenças subtis podem afectar a interpretação. Nós quisemos os melhores dados possíveis, assim que nós fomos aos 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.