Înșelarea COVID-19 cu o „strângere de mână” contrafăcută pentru a dezactiva coronavirusul

Interacțiunea structurală a proteinelor SARS-CoV-2 Spike și a receptorilor ACE2. Grafic generat utilizând software-ul ChimeraX și structura proteinei publicate. Credit: Universitatea de Stat din Ohio

Oamenii de știință dezvoltă peptide care pot inactiva coronavirusul.

Înșelați noul coronavirus o singură dată și este posibil să nu provoace infecție celulară, sugerează noul studiu.

Oamenii de știință au dezvoltat fragmente de proteine ​​- numite peptide – care se potrivesc bine unui obicei din SARS-CoV-2 Spike proteinele pe care le-ați folosi în mod normal pentru a intra într-o celulă gazdă. Aceste peptide păcălesc în mod eficient virusul în „strângerea mâinii” cu o copie, mai degrabă decât cu proteina reală de pe suprafața unei celule care permite virusului să intre.

Studiul anterior a stabilit că noul coronavirus se leagă de o proteină receptoră de pe suprafața unei celule țintă numită ACE2. Acest receptor este localizat în anumite tipuri de celule umane din plămân și cavitatea nazală, oferind SARS-CoV-2 multe puncte de intrare pentru a infecta corpul.

Pentru această lucrare, oamenii de știință de la Universitatea de Stat din Ohio au proiectat și testat peptide care seamănă cu ACE2 suficient pentru a convinge coronavirusul să se lege de ele, o acțiune care blochează capacitatea virusului de a intra efectiv în interiorul celulei.

„Scopul nostru este ca de fiecare dată când SARS-CoV-2 intră în contact cu peptidele, virusul va fi inactivat. Acest lucru se datorează faptului că proteina Spike a virusului este deja asociată cu ceva pe care trebuie să-l folosească pentru a se lega de celulă ”, a declarat Amit Sharma, co-autor al studiului și profesor asistent de bioștiințe veterinare în Ohio. “Pentru a face acest lucru, trebuie să mergem la virus în timp ce acesta este încă în afara celulei.”

Echipa de stat din Ohio are în vedere distribuirea acestor peptide produse într-un spray nazal sau dezinfectant de suprafață cu aerosoli, printre alte aplicații, pentru a bloca punctele de intrare SARS-CoV-2 cu un agent care le împiedică să intre în celulele țintă.

“Cu rezultatele pe care le-am generat cu aceste peptide, suntem bine poziționate pentru a trece la etapele de dezvoltare a produselor”, a spus Ross Larue, co-autor și profesor asistent de cercetare farmaceutică și farmacologie la Ohio Ohio.

Studiul a fost publicat în numărul din ianuarie al revistei Chimia bioconjugatului.

SARS-CoV-2, ca toți ceilalți viruși, necesită acces la celulele vii pentru a-și face daune – virușii deturnă funcțiile celulelor pentru a face copii ale acestora și a provoca infecții. Replicarea foarte rapidă a virusului poate suprasolicita sistemul gazdă înainte ca celulele imune să acumuleze o apărare eficientă.

Unul dintre motivele pentru care acest coronavirus este atât de contagios este că se leagă foarte puternic de receptorul ACE2, care este abundent în celule la om și la alte specii. Proteina Spike de pe suprafața SARS-CoV-2 care a devenit caracteristica sa cea mai recunoscută este, de asemenea, esențială pentru succesul său în fuziunea cu ACE2.

Progresele recente în cristalizarea și microscopia proteinelor au făcut posibilă crearea de imagini pe computer cu structuri specifice ale proteinelor singure sau în combinație – cum ar fi atunci când acestea sunt legate între ele.

Sharma și colegii săi au examinat îndeaproape imaginile proteinelor SARS-CoV-2 Spike și ACE2, mărind exact modul în care au loc interacțiunile lor și ce conexiuni sunt necesare pentru ca ambele proteine ​​să fie la locul lor. Au observat o coadă asemănătoare spiralei în ACE2 ca punct focal al legării, care a devenit punctul de plecare pentru proiectarea peptidelor.

„Majoritatea peptidelor pe care le-am creat se bazează pe banda care îl contactează pe Spike”, a spus Sharma, care deține, de asemenea, o ședință a facultății despre infecția microbiană și imunitatea. „Ne-am concentrat pe crearea celor mai scurte peptide posibile cu contacte esențiale minime”.

Echipa a testat mai multe peptide ca „inhibitori competitivi”, care nu numai că s-ar putea lega în siguranță de proteinele SARS-CoV-2 Spike, ci și de a preveni sau reduce replicarea virală în culturile celulare. Două peptide, una cu puncte de contact minime și alta mai mare, au fost eficiente în reducerea infecției cu SARS-CoV-2 în studiile celulare comparativ cu martorii.

Sharma a descris aceste descoperiri ca fiind începutul unui proces de dezvoltare a produselor care va fi continuat de echipa de virologi și chimiști farmaceutici care colaborează la această lucrare.

“Luăm o abordare pe termen foarte lung”, a spus Sharma. „Cu aceste peptide, am identificat contactele minime necesare pentru inactivarea virusului. În viitor, planificăm să ne concentrăm pe dezvoltarea aspectelor acestei tehnologii în scopuri terapeutice.

„Scopul este de a neutraliza virusul în mod eficient și potențial, iar acum, din cauza apariției variantelor, suntem interesați să ne evaluăm tehnologia împotriva mutațiilor emergente”.

Referință: „Peptidele derivate rațional derivate din ACE2 inhibă SARS-CoV-2” de Ross C. Larue, Enming Xing, Adam D. Kenney, Yuexiu Zhang, Jasmine A. Tuazon, Jianrong Li, Jacob S. Yount, Pui-Kai Li și Amit Sharma, 24 decembrie 2020, Chimia bioconjugatului.
DOI: 10.1021 / acs.bioconjchem.0c00664

Această cercetare a fost susținută de fonduri instituționale de stat din Ohio.

Sharma și Larue sunt inventatorii unei cereri de brevet temporare care acoperă această tehnologie. Alți coautori, de la facultățile de medicină și medicină veterinară din Ohio, sunt Enming Xing, Adam Kenney, Yuexiu Zhang, Jasmine Tuazon, Jianrong Li, Jacob Yount și Pui-Kai Li.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Forțele evolutive competitive conduc la evoluția rapidă a Salamander Color

Salamandrele patate sunt o specie răspândită în estul Statelor Unite, care se întorc în iazuri temporare în primăvară pentru a se reproduce. Credit:...

Ce dezvăluie un râu glaciar deasupra stratului de gheață din Groenlanda și creșterea globală a nivelului mării

La marginea stratului de gheață din Groenlanda, unde ghețarii se topesc constant, apa curge peste tot printr-un sistem complicat de lacuri și cursuri de...

Producția de energie durabilă prin reducerea electrochimică

Credit ilustrativ: Cortland Johnson | PNNL Rezervele mici de biomasă, cum ar fi apele uzate, deșeurile alimentare și așchii de lemn, sunt adesea trecute...

Orientările privind distanța fizică trebuie actualizate pentru a reflecta noi științe

De Universitatea Northwestern 12 aprilie 2021 Dr. Robert Murphy a spus că ar trebui să putem merge pe trei picioare. Dr. Robert Murphy, director executiv al Institutului...

Lupii cenușii s-au adaptat perioadei de hrănire și au dispărut din era glaciară

Lupii cenușii călăresc cai în mediul de stepă mamut din Beringia în timpul Pleistocenului (acum aproximativ 25.000 de ani). Credit: Julius Tsotonii Lupii cenușii...

Newsletter

Subscribe to stay updated.