Situs Pengikatan Antibodi yang Dilestarikan pada Varian Virus COVID-19: Pengungkapan Struktural Dapat Memiliki Implikasi Sebagai Target Terapi Pada Semua Varian SARS-CoV-2

Diterbitkan Ulang Oleh Plato

Followers: 0

Beranda > Tekan > Situs pengikatan antibodi yang dipertahankan pada seluruh varian virus COVID-19: Penemuan struktural ini dapat mempunyai implikasi sebagai target terapi pada semua varian SARS-CoV-2

Tim peneliti Penn State menemukan bahwa protein N pada SARS-CoV-2 tersimpan di semua pandemi virus corona terkait SARS (atas, dari kiri: SARS-CoV-2, musang, SARS-CoV, MERS). Proteinnya berbeda dengan virus corona lain, misalnya virus penyebab flu biasa (bawah, dari kiri: OC43, HKU1, NL63, dan 229E). KREDIT Kelly Lab/Penn State

Abstrak:
Protein kecil dari SARS-CoV-2, virus corona yang menyebabkan COVID-19, mungkin berdampak besar pada pengobatan di masa depan, menurut tim peneliti Penn State.

Situs pengikatan antibodi yang dipertahankan pada seluruh varian virus COVID-19: Penemuan struktural ini dapat mempunyai implikasi sebagai target terapi pada semua varian SARS-CoV-2

Taman Universitas, PA | Diposting pada 9 April 2021

Dengan menggunakan pendekatan baru, para ilmuwan mengungkap struktur lengkap pertama dari protein Nukleokapsid (N) dan menemukan bagaimana antibodi dari pasien COVID-19 berinteraksi dengan protein tersebut. Mereka juga menyimpulkan bahwa strukturnya tampak serupa di banyak virus corona, termasuk varian COVID-19 terkini – menjadikannya target ideal untuk pengobatan dan vaksin tingkat lanjut. Mereka melaporkan hasilnya dalam Skala Nano.

“Kami menemukan fitur baru tentang struktur protein N yang dapat memiliki implikasi besar dalam pengujian antibodi dan efek jangka panjang dari semua virus pandemi terkait SARS,” kata Deb Kelly, profesor teknik biomedis (BME), Ketua Huck di Biofisika Molekuler. dan direktur Pusat Onkologi Struktural Penn State, yang memimpin penelitian. “Karena tampaknya protein N tersimpan di seluruh varian SARS-CoV-2 dan SARS-CoV-1, terapi yang dirancang untuk menargetkan protein N berpotensi membantu menghilangkan gejala yang lebih parah atau bertahan lama yang dialami beberapa orang.”

Sebagian besar tes diagnostik dan vaksin yang tersedia untuk COVID-19 dirancang berdasarkan protein SARS-CoV-2 yang lebih besar – protein Spike – tempat virus menempel pada sel sehat untuk memulai proses invasi.

Vaksin Pfizer/BioNTech dan Moderna dirancang untuk membantu penerimanya memproduksi antibodi yang melindungi terhadap protein Spike. Namun, kata Kelly, protein Spike dapat dengan mudah bermutasi sehingga menghasilkan varian yang muncul di Inggris, Afrika Selatan, Brasil, dan seluruh Amerika Serikat.

Berbeda dengan protein Spike bagian luar, protein N terbungkus dalam virus, terlindung dari tekanan lingkungan yang menyebabkan protein Spike berubah. Namun di dalam darah, protein N mengapung bebas setelah dilepaskan dari sel yang terinfeksi. Protein yang berkeliaran bebas menyebabkan respons imun yang kuat, yang mengarah pada produksi antibodi pelindung. Kebanyakan alat tes antibodi mencari protein N untuk menentukan apakah seseorang sebelumnya pernah terinfeksi virus – dibandingkan dengan tes diagnostik yang mencari protein Spike untuk menentukan apakah seseorang saat ini terinfeksi.

“Semua orang melihat protein Spike, dan hanya ada sedikit penelitian yang dilakukan pada protein N,” kata Michael Casasanta, penulis pertama makalah tersebut dan rekan pascadoktoral di laboratorium Kelly. “Ada kesenjangan ini. Kami melihat peluang – kami memiliki ide dan sumber daya untuk melihat seperti apa protein N itu.”

Awalnya, para peneliti meneliti rangkaian protein N dari manusia, serta hewan lain yang dianggap berpotensi menjadi sumber pandemi, seperti kelelawar, musang, dan trenggiling. Semuanya tampak serupa tetapi jelas berbeda, menurut Casasanta.

“Urutan tersebut dapat memprediksi struktur masing-masing protein N ini, namun Anda tidak bisa mendapatkan semua informasi dari prediksi – Anda perlu melihat struktur 3D yang sebenarnya,” kata Casasanta. “Kami menggabungkan teknologi untuk melihat hal baru dengan cara baru.”

Para peneliti menggunakan mikroskop elektron untuk menggambarkan protein N dan lokasi protein N tempat antibodi mengikat, menggunakan serum dari pasien COVID-19, dan mengembangkan model struktur komputer 3D. Mereka menemukan bahwa tempat pengikatan antibodi tetap sama pada setiap sampel, sehingga menjadikannya target potensial untuk mengobati orang dengan salah satu varian COVID-19 yang diketahui.

“Jika terapi dapat dirancang untuk menargetkan tempat pengikatan protein N, hal ini mungkin dapat membantu mengurangi peradangan dan respons imun jangka panjang lainnya terhadap COVID-19, terutama pada pasien yang menderita penyakit jangka panjang,” kata Kelly, mengacu pada orang-orang yang mengalami gejala COVID-19. selama enam minggu atau lebih.

Tim tersebut memperoleh protein N yang dimurnikan, yang berarti sampel hanya mengandung protein N, dari RayBiotech Life dan menerapkannya pada microchip yang dikembangkan dalam kemitraan dengan Protochips Inc. Microchip tersebut terbuat dari silikon nitrida, bukan karbon berpori yang lebih tradisional, dan mengandung sumur tipis dengan lapisan khusus yang menarik protein N ke permukaannya. Setelah disiapkan, sampel dibekukan dan diperiksa melalui mikroskop krio-elektron.

Kelly memuji kombinasi unik mikrochip, sampel es yang lebih tipis, dan mikroskop elektron canggih milik Penn State yang dilengkapi dengan detektor canggih, yang disesuaikan dari perusahaan Direct Electron, yang menghasilkan visualisasi resolusi tertinggi dari molekul berbobot rendah dari SARS. -CoV-2 sejauh ini.

“Kombinasi teknologi menghasilkan temuan unik,” kata Kelly. “Sebelumnya, rasanya seperti mencoba melihat sesuatu yang membeku di tengah danau. Sekarang, kita melihatnya melalui es batu. Kami dapat melihat entitas yang lebih kecil dengan lebih banyak detail dan akurasi lebih tinggi.”

# # #

Casasanta dan Kelly keduanya juga berafiliasi dengan Materials Research Institute (MRI) Penn State. Rekan penulis termasuk GM Jonaid, BME dan Program Pascasarjana Bioinformatika dan Genomics di Huck Institutes of the Life Sciences di Penn State; Liam Kaylor dan Maria J. Solares, Program Pascasarjana BME dan Biosains Molekuler, Seluler, dan Integratif di Huck Institutes of the Life Sciences; William Y. Luqiu, MRI dan Departemen Teknik Elektro dan Komputer di Duke University; Mariah Schroen, MRI; William J. Dearnaley, BME dan MRI; Jared Wilson, RayBiotech Kehidupan; dan Madeline J. Dukes, Protochips Inc.

Institut Kanker Nasional dari Institut Kesehatan Nasional dan Pusat Onkologi Struktural di Institut Ilmu Hayati Huck di Penn State mendanai pekerjaan ini.

####

Untuk informasi lebih lanjut, silakan klik di sini

Kontak:
Megan Lakatos
814-865-5544

@pennate

Hak Cipta © Penn State

Jika Anda punya komentar, silakan Kontak kita.

Penerbit rilis berita, bukan 7th Wave, Inc. atau Nanotechnology Now, semata-mata bertanggung jawab atas keakuratan konten.

Bookmark: