Antikehade sidumiskoht on säilinud kõigis COVID-19 viiruse variantides: struktuursel ilmutusel võib olla mõju terapeutilise sihtmärgina kõikides SARS-CoV-2 variantides

Taasavaldanud Platon

järgijaid: 0

Avaleht > press > Antikehade sidumiskoht on säilinud COVID-19 viiruse variantide puhul: struktuurne ilmutus võib olla mõjutatud terapeutilise sihtmärgina kõigis SARS-CoV-2 variantides

Penn State'i uurimisrühm leidis, et SARS-CoV-2 N-valk on säilinud kõigis SARS-iga seotud pandeemilistes koronaviirustes (üleval, vasakult: SARS-CoV-2, tsiivet, SARS-CoV, MERS). Valk erineb teistest koroonaviirustest, näiteks külmetushaigust põhjustavatest viirustest (alt, vasakult: OC43, HKU1, NL63 ja 229E). KREDIT Kelly Lab / Penn State

Abstraktne:
Penn State'i teadlaste meeskonna sõnul võib COVID-2 põhjustava koroonaviiruse SARS-CoV-19 pisike valk tulevastele ravidele suurt mõju avaldada.

Antikeha sidumissait on COVID-19 viiruse variantide puhul konserveeritud: struktuurne ilmutus võib mõjutada terapeutilist sihtmärki kõigis SARS-CoV-2 variantides

Ülikooli park, PA | Postitatud 9. aprillil 2021

Uudsete lähenemisviiside komplekti kasutades avastasid teadlased nukleokapsiidi (N) valgu esimese täieliku struktuuri ja avastasid, kuidas COVID-19 patsientide antikehad selle valguga interakteeruvad. Samuti leidsid nad, et struktuur näib olevat sarnane paljude koroonaviiruste, sealhulgas hiljutiste COVID-19 variantide puhul, muutes selle ideaalseks sihtmärgiks täiustatud ravi ja vaktsiinide jaoks. Nad teatasid oma tulemustest nanoskaalas.

"Avastasime N-valgu struktuuri kohta uusi omadusi, millel võib olla suur mõju antikehade testimisele ja kõigi SARS-iga seotud pandeemiliste viiruste pikaajalistele mõjudele," ütles Deb Kelly, biomeditsiinitehnika (BME) professor, molekulaarbiofüüsika õppetool. ja Penn State'i struktuurse onkoloogia keskuse direktor, kes juhtis uuringut. "Kuna näib, et N-valk on SARS-CoV-2 ja SARS-CoV-1 variantides konserveeritud, võivad N-valgu sihtimiseks loodud ravimid potentsiaalselt aidata kõrvaldada karmimad või püsivad sümptomid, mida mõned inimesed kogevad."

Enamik COVID-19 diagnostilisi teste ja saadaolevaid vaktsiine töötati välja suurema SARS-CoV-2 valgu – Spike’i valgu – põhjal, kus viirus kinnitub tervete rakkude külge, et alustada invasiooniprotsessi.

Pfizer/BioNTechi ja Moderna vaktsiinid loodi selleks, et aidata retsipientidel toota antikehi, mis kaitsevad Spike valgu eest. Kelly ütles, et Spike'i valk võib kergesti muteeruda, mille tulemuseks on Ühendkuningriigis, Lõuna-Aafrikas, Brasiilias ja kogu Ameerika Ühendriikides tekkinud variandid.

Erinevalt välimisest Spike'i valgust on N-valk viirusesse ümbritsetud, kaitstuna keskkonna surve eest, mis põhjustab Spike'i valgu muutumist. Veres aga hõljub N-valk pärast nakatunud rakkudest vabanemist vabalt. Vabalt rändlev valk põhjustab tugeva immuunvastuse, mille tulemuseks on kaitsvate antikehade tootmine. Enamik antikehade testimise komplekte otsib N-valku, et teha kindlaks, kas inimene oli varem viirusega nakatunud – erinevalt diagnostilistest testidest, mis otsivad Spike'i valku, et teha kindlaks, kas inimene on praegu nakatunud.

"Kõik vaatavad Spike'i valku ja N-valgu kohta tehakse vähem uuringuid," ütles Michael Casasanta, paberi esimene autor ja Kelly labori järeldoktor. "Seal oli see tühimik. Nägime võimalust – meil olid ideed ja ressursid, et näha, milline N-valk välja näeb.

Algselt uurisid teadlased inimestelt pärinevaid N-valgu järjestusi, aga ka erinevaid loomi, keda peeti pandeemia potentsiaalseteks allikateks, nagu nahkhiired, tsivetid ja pangoliinid. Casasanta sõnul nägid nad kõik välja sarnased, kuid selgelt erinevad.

"Järjestused võivad ennustada kõigi nende N-valgu struktuuri, kuid te ei saa ennustusest kogu teavet - peate nägema tegelikku 3D-struktuuri, " ütles Casasanta. "Me ühendasime tehnoloogia, et näha uut asja uuel viisil."

Teadlased kasutasid COVID-19 patsientide seerumi abil nii N-valgu kui ka N-valgu koha, kus antikehad seonduvad, pildistamiseks elektronmikroskoopi ja töötasid välja struktuuri 3D-arvutimudeli. Nad leidsid, et antikeha sidumissait jäi kõigis proovides samaks, muutes selle potentsiaalseks sihtmärgiks inimeste ravimisel mis tahes teadaoleva COVID-19 variandiga.

"Kui ravimit saab kavandada nii, et see oleks suunatud N-valgu sidumiskohale, võib see aidata vähendada põletikku ja muid püsivaid immuunvastuseid COVID-19 suhtes, eriti COVID-i pikamaa vedajatel," ütles Kelly, viidates inimestele, kellel on COVID-19 sümptomid. kuus nädalat või kauem.

Meeskond hankis RayBiotech Life'ilt puhastatud N-valke, mis tähendab, et proovid sisaldasid ainult N-valke, ja kasutas neid mikrokiipides, mis töötati välja koostöös ettevõttega Protochips Inc. Mikrokiibid on valmistatud räninitriidist, mitte traditsioonilisest poorsest süsinikust, ja need sisaldavad õhukesed süvendid spetsiaalsete katetega, mis meelitavad N-valke nende pinnale. Pärast ettevalmistamist proovid kiirkülmutati ja neid uuriti krüoelektronmikroskoopia abil.

Kelly tunnustas oma meeskonna ainulaadset kombinatsiooni mikrokiipidest, õhematest jääproovidest ja Penn State'i täiustatud elektronmikroskoopidest, mis on varustatud tipptasemel detektoritega, mis on kohandatud ettevõttelt Direct Electron, et pakkuda SARS-i madala kaaluga molekulide kõrgeima eraldusvõimega visualiseerimist. -CoV-2 siiani.

"Tehnoloogia kombineeritud tulemuseks oli ainulaadne leid, " ütles Kelly. «Varem oli nagu püüdnud vaadata midagi, mis on jääs keset järve. Nüüd vaatame seda läbi jääkuubiku. Näeme väiksemaid üksusi, millel on palju rohkem üksikasju ja suurem täpsus.

# # #

Casasanta ja Kelly on mõlemad seotud ka Penn State'i materjaliuuringute instituudiga (MRI). Kaasautorite hulka kuuluvad GM Jonaid, BME ja bioinformaatika ja genoomika kraadiõppe programm Penn State'i Hucki bioteaduste instituutides; Liam Kaylor ja Maria J. Solares, BME ja molekulaarsete, rakuliste ja integratiivsete bioteaduste kraadiõppeprogramm Hucki bioteaduste instituutides; William Y. Luqiu, MRI ning Duke'i ülikooli elektri- ja arvutitehnika osakond; Mariah Schroen, MRI; William J. Dearnaley, BME ja MRI; Jared Wilson, RayBiotech Life; ja Madeline J. Dukes, Protochips Inc.

Seda tööd rahastasid riiklike terviseinstituutide riiklik vähiinstituut ja Penn State'i Hucki bioteaduste instituutide struktuurse onkoloogia keskus.

####

Lisateabe saamiseks klõpsake nuppu siin

Kontaktid:
Megan Lakatos
814-865-5544

@penn_state

Autoriõigus © Penn State

Kui teil on kommentaar, palun Saada sõnum meile.

Sisu täpsuse eest vastutavad ainuüksi uudisteväljaannete väljaandjad, mitte 7th Wave, Inc. või Nanotechnology Now.

Järjehoidja: