Ученые из Центра структурной геномики инфекционных заболеваний, или CSGID, обнаружили, что в SARS CoV-2 — вирусе, вызывающем COVID-19, — обнаружена новая потенциальная мишень для лекарств, которые утверждают, что для лечения пандемии потребуется несколько препаратов.
Ученые CSGID нанесли на карту атомные структуры двух критических белков SARS-CoV-2 в комплексе, названном nsp10 / 16. CSGID — это международный консорциум ученых, изучающих структуру белков коронавируса для разработки лекарств, в состав которого входит Адам Годзик, профессор биомедицинских наук в Калифорнийском университете, Медицинская школа Риверсайда.
Два белка модифицируют генетический материал вируса, делая его более похожим на человеческую РНК, позволяя ему избегать антивирусной защиты хозяина и давая ему время размножаться. Исследователи полагают, что если можно разработать лекарство для ингибирования nsp10 / nsp16, иммунная система должна быть способна обнаруживать вирус и быстрее его уничтожать.
«Сначала мы разработали конструкции — кусочки ДНК — для экспрессии двух белков», — сказал Годзик. «Впоследствии мы проанализировали структуру этих белков».
Работа по производству, очистке, кристаллизации и определению структуры белка для теста проводилась в Северо-Западном университете, Чикагском университете и Аргоннской национальной лаборатории.
Годзик сказал, что исследовательская группа публикует белковые структуры, поэтому другие исследовательские группы могут использовать их для поиска лекарств.
«Это очень красивая цель, потому что для репликации вируса необходим белок, — говорит ведущий исследователь Карла Сатчелл, профессор микробиологии-иммунологии в Northwestern и директор CSGID.
Команда Сатчелла отправляет новый протеиновый комплекс в Университет Пердью, сайт центра по изучению лекарственных препаратов, для скрининга новых ингибиторов, которые могут быть разработаны в качестве новых лекарств.
Белковый комплекс nsp10 / nsp16 называется РНК-метилтрансферазой или МТазой. Он состоит из двух белков, связанных вместе. Согласно предыдущим исследованиям по поводу атипичной пневмонии, объединение двух частей вместе необходимо для получения функционального белка.
Это четвертая структура белка потенциальной лекарственной мишени SARS-CoV-2, определенная группой ученых CSGID.
«Нам нужно несколько лекарств для лечения этого вируса, потому что эта болезнь, вероятно, будет с нами в течение длительного времени», — сказал Сатчелл. «Для нас недостаточно хорошо разрабатывать одно лекарство. Если COVID-19 развивает резистентность к одному препарату, то нам нужны другие».
Также были выделены структуры трех других белков, важных для репликации вируса: эндонуклеаза nsp15, рибозофосфат nsp3 ADP и репликаза nsp9. Эти структуры были определены учеными CSGID, работающими в Чикагском университете, во главе с профессором Анджей Йоахимиаком, выдающимся научным сотрудником в Аргонне и адъюнкт-профессором в Северо-западном регионе. Вся работа, проводимая командами Чикагского и Северо-Западного университетов, была разработана биоинформатической командой Годзика на основе исследований, проведенных на атипичной пневмонии.
«Это все часть усилий по составлению карты всего белкового структурного репертуара нового вируса», — сказал Годзик. «Расширение структурного охвата путем решения дополнительных структур является самым непосредственным последующим направлением. Второе направление — это эксперименты по совместной кристаллизации с потенциальными лекарственными средствами; мы хотим знать, связываются ли с ними белки коронавируса. Это поможет улучшить наркотики, делая их лучше ориентированными на этот конкретный патоген «.
CSGID участвует в создании новых структур для разработки лекарств. Целью центра является определение структур всех белков, которые являются потенциальными мишенями для лекарств. Команда также сотрудничает, чтобы обеспечить исследователей белками для разработки улучшенных вакцин.
«Центр продемонстрировал отличную способность донести структурную биологию до научного сообщества с беспрецедентной скоростью», — сказал Сатчелл.
Работа центра стала более сложной, потому что многие университеты сократили деятельность, а некоторые лаборатории полностью закрылись.
«Наша способность проводить эксперименты уменьшается», — сказал Сатчелл. «Тем не менее, центр будет продолжать выпускать новые структуры, пока мы не достигнем нашей цели».
