为未来和当前的冠状病毒找到了新的药物靶点
科学家们已经在为下一次可能的冠状病毒大流行做准备,这与2004年以来的七年模式保持一致。
在展望未来的研究中,西北大学范伯格医学院的科学家们发现了一种治疗SARS-CoV-2的药物的新靶点,这种药物也可能影响一种新的冠状病毒。
“上帝不允许我们这样做,但我们会做好准备,”卡尔拉·萨切尔说,他是范伯格大学的微生物免疫学教授,领导一个国际科学家团队分析蛋白质的重要结构病毒.西北大学的研究小组之前绘制了一种病毒的结构图蛋白质被称为nsp16,存在于所有冠状病毒中。这项新研究提供了关键信息,可能会有所帮助药物开发对抗未来的冠状病毒以及SARS-CoV-2。
“我们非常需要新的方法来解决药物发现以抗击SARS-CoV-2/COVID-19大流行以及未来冠状病毒的感染,”萨切尔说。
萨切尔说:“我们的想法是,这种未来的药物将在感染的早期起作用。”“如果你周围有人感染了冠状病毒,你会跑到药店去买药,吃上三四天。如果你病了,就不会那么严重了。”
这篇论文发表在科学的信号.
萨切尔的团队已经在三维视图中绘制或“解决”了三种新的蛋白质结构,并在帮助病毒躲避免疫系统的机制中发现了一个秘密标识符。
他们在蛋白质nsp16中发现了一个冠状病毒特异性的口袋,它将由金属离子固定的病毒基因组片段结合在一起。该片段被冠状病毒用作所有病毒构件的模板。
因此,萨切尔说,有可能制造出一种适合这种独特口袋的药物,阻止这种蛋白质的功能免受冠状病毒的影响。它不会阻止来自缺乏口袋的人类细胞的类似蛋白质的功能。因此,这种药物只针对入侵蛋白。
Nsp16被认为是一种关键的病毒蛋白质,可以被药物抑制,在人接触病毒后不久就能阻止病毒。目标是在人们病情严重之前及早阻止病毒传播。由于对nsp16的研究很少,萨切尔的团队一直致力于生成关于这种蛋白质的关键信息,并与化学家合作,他们将利用这些信息设计针对这种蛋白质的药物。
虽然一些冠状病毒蛋白质差异很大,但nsp16在大多数蛋白质中几乎相同。萨切尔的团队发现的独特口袋存在于所有不同的冠状病毒成员中。这意味着适合这个口袋的药物应该对所有冠状病毒都有效,包括未来出现的一种病毒。它还能对抗由冠状病毒引起的普通感冒。
萨切尔设想,根据她的团队发现的冠状病毒口袋开发的任何药物都将成为患者在疾病早期服用的鸡尾酒治疗的一部分。这可能包括类似Remdesivir的药物药物这就阻止了病毒产生复制自身所必需的构件模板。
这一发现背后的团队
西北大学传染病结构基因组学中心(CSGID)的研究小组表达、纯化并结晶了这种蛋白质。该项目的想法来自研究的第一作者乔治·米纳索夫(George Minasov),他是范伯格大学微生物免疫学研究副教授。他与范伯格研究副教授柳德米拉·舒瓦洛娃(Ludmilla Shuvalova)和博士后莫妮卡·罗莎-莱穆斯(Monica rosa - lemus)合作,将蛋白质结晶化,后者开发了一种基于结构信息测试蛋白质功能的方法。
该团队与普渡大学研究员安德鲁·梅塞卡尔合作,后者帮助进行生物化学分析。该结构的数据由阿贡国家实验室先进光子源的生命科学协作访问小组由约瑟夫·布伦泽尔收集。米纳索夫根据收集到的数据解出了结构。该项目是CSGID开展的许多项目之一,目的是利用结构生物学来了解导致COVID-19大流行的病毒的生物学特性。
总体而言,该中心在疫苗、药物和诊断技术的发展方面做出了重大贡献。这个国际团队已经解决了70多种不同的病毒结构,以揭示病毒蛋白结构、与可能药物的相互作用以及与抗体的相互作用。这项工作免费向国际社会提供,用于加速设计新的冠状病毒治疗方法,以抗击COVID-19和未来的大流行。
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