Вчені розробили молекулу, здатну пом’якшувати шкідливий вплив особливо потужного компонента SARS-CoV-2 – ферменту, званого протеазою, який порушує комунікацію імунної системи і полегшує реплікацію вірусу. Молекула, оснащена гачками, які можуть захоплювати і відключати шкідливу протеазу вірусу, демонструє багатообіцяючий потенціал в боротьбі з інфекціями.
Хоча треба буде пройти ще багато кроків, перш ніж ці ліки стане життєздатним, вчені можуть почати представляти, як могло б виглядати ці ліки – завдяки новим зображенням молекули, пов’язаної з протеазою.
“ Ми деякий час шукали ефективну молекулу, подібну до цієї, — сказав Суман Покхрел, аспірант кафедри хімічної і системної біології Стенфордського університету і один з провідних авторів статті. — Це відкриття дозволяє нам почати розробляти новий противірусний препарат для лікування COVID-19 ”.
Щоб побачити атомну структуру молекули, захопленої протеазою, дослідники обробили зразок кристала обох молекул яскравими рентгенівськими променями, що генеруються джерелом світла синхротронного випромінювання Стенфорда ( SSRL ) в Національній прискорювальної лабораторії SLAC Міністерства енергетики. Ці рентгенівські знімки показали, як молекула зв’язується з протеазою. Команда з SLAC, Стенфорда, Національної лабораторії Ок-Ріджа Міністерства енергетики та інших установ недавно опублікувала свої результати в Nature Communications в журналі « Nature Communications ».
“ Ми розробили молекули і використовували обчислювальні підходи, щоб передбачити, як вони будуть взаємодіяти з ферментом ”, — сказав Джеррі Паркс, старший науковий співробітник ORNL і керівник проекту. “ Вчені ORNL. — Співробітники університету і промисловості експериментально протестували молекули, щоб підтвердити їх ефективність. Потім члени команди SLAC розгадали кристалічну структуру, підтвердивши наші прогнози, що важливо, оскільки ми продовжуємо удосконалювати молекулу ”.
Після того, як SARS-CoV-2 заражає клітку, вірус захоплює механізми господаря і починає виробляти поліпротеїни, які представляють собою з’єднані разом довгі ланцюжки білків. Але ці поліпротеїни необхідно розрізати на більш дрібні шматочки, перш ніж вірус зможе заразити інших людей.
Для розщеплення поліпротеїнів вірус задіє дві первинні протеази, Mpro і PLpro, які розрізають білкові ланцюжки. Але ці протеази виконують подвійну функцію: вони також поглинають інші корисні білки, необхідні для передачі інформації вашій імунній системі.
Хоча нова молекула сповільнила активність PLpro по розщепленню білка, дослідникам все ще належить відповісти на кілька важливих питань, перш ніж їх результати перетворяться в новий противірусний препарат. Наприклад, вони повинні переконатися, що такий препарат не впливає на інші корисні білки в нашому організмі, які схожі на PLpro.
“ У нашому організмі є багато білків, які виконують функції, аналогічні PLpro, тому ми повинні бути обережні, щоб уникнути блокування цих білків ”, — сказав Манат Каур, студент Стенфордського бакалаврату і стажист дослідницького проекту.
Молекула, яку використовували для атаки на PLpro, може не діяти на інші віруси, але розроблені вченими процеси безцінні. Цей підхід може бути використаний для створення противірусних препаратів, які допоможуть зупинити спалахи наступного покоління.
Матеріали новинного характеру не можна прирівнювати до призначення лікаря. Перед прийняттям рішення порадьтеся з фахівцем.
