Loc de legare a anticorpilor conservat între variantele virusului COVID-19: Revelația structurală ar putea avea implicații ca țintă terapeutică în toate variantele SARS-CoV-2

Republicat de Platon

Urmaritori: 0

Acasă > Anunturi > Locul de legare a anticorpilor conservat în toate variantele virusului COVID-19: revelația structurală ar putea avea implicații ca țintă terapeutică în toate variantele SARS-CoV-2

O echipă de cercetare Penn State a descoperit că proteina N de pe SARS-CoV-2 este conservată în toate coronavirusurile pandemice legate de SARS (sus, de la stânga: SARS-CoV-2, civet, SARS-CoV, MERS). Proteina diferă de alte coronavirusuri, cum ar fi cele care provoacă răceala comună (jos, din stânga: OC43, HKU1, NL63 și 229E). CREDIT Kelly Lab/Penn State

Rezumat:
O mică proteină a SARS-CoV-2, coronavirusul care dă naștere COVID-19, ar putea avea implicații mari pentru tratamentele viitoare, potrivit unei echipe de cercetători Penn State.

Locul de legare a anticorpilor conservat în variantele virusului COVID-19: revelația structurală ar putea avea implicații ca țintă terapeutică în toate variantele SARS-CoV-2

University Park, PA | Postat pe 9 aprilie 2021

Folosind un nou set de instrumente de abordări, oamenii de știință au descoperit prima structură completă a proteinei Nucleocapsid (N) și au descoperit modul în care anticorpii de la pacienții cu COVID-19 interacționează cu acea proteină. Ei au determinat, de asemenea, că structura pare similară pentru multe coronavirusuri, inclusiv variante recente de COVID-19, ceea ce o face o țintă ideală pentru tratamente și vaccinuri avansate. Ei și-au raportat rezultatele în Nanoscale.

„Am descoperit noi caracteristici despre structura proteinei N care ar putea avea implicații mari în testarea anticorpilor și efectele pe termen lung ale tuturor virusurilor pandemice legate de SARS”, a spus Deb Kelly, profesor de inginerie biomedicală (BME), Huck Chair in Molecular Biophysics. și director al Centrului Penn State pentru Oncologie Structurală, care a condus cercetarea. „Deoarece se pare că proteina N este conservată în variantele SARS-CoV-2 și SARS-CoV-1, terapiile concepute pentru a viza proteina N ar putea ajuta la eliminarea simptomelor mai dure sau de durată pe care le experimentează unii oameni.”

Cele mai multe dintre testele de diagnostic și vaccinurile disponibile pentru COVID-19 au fost concepute pe baza unei proteine SARS-CoV-2 mai mare - proteina Spike - unde virusul se atașează la celulele sănătoase pentru a începe procesul de invazie.

Vaccinurile Pfizer/BioNTech și Moderna au fost concepute pentru a ajuta primitorii să producă anticorpi care protejează împotriva proteinei Spike. Cu toate acestea, a spus Kelly, proteina Spike se poate muta cu ușurință, rezultând variante care au apărut în Regatul Unit, Africa de Sud, Brazilia și în Statele Unite.

Spre deosebire de proteina Spike exterioară, proteina N este încapsulată în virus, protejată de presiunile mediului care provoacă modificarea proteinei Spike. În sânge, însă, proteina N plutește liber după ce este eliberată din celulele infectate. Proteina liberă provoacă un răspuns imun puternic, ceea ce duce la producerea de anticorpi protectori. Majoritatea truselor de testare a anticorpilor caută proteina N pentru a determina dacă o persoană a fost infectată anterior cu virusul - spre deosebire de testele de diagnosticare care caută proteina Spike pentru a determina dacă o persoană este infectată în prezent.

„Toată lumea se uită la proteina Spike și sunt mai puține studii efectuate asupra proteinei N”, a spus Michael Casasanta, primul autor al lucrării și un bursier postdoctoral în laboratorul Kelly. „A existat acest decalaj. Am văzut o oportunitate – am avut ideile și resursele pentru a vedea cum arată proteina N.”

Inițial, cercetătorii au examinat secvențele de proteine N de la oameni, precum și diferite animale considerate a fi surse potențiale ale pandemiei, cum ar fi liliecii, civetele și pangolinii. Toate arătau asemănătoare, dar net diferite, potrivit lui Casasanta.

„Secvențele pot prezice structura fiecăreia dintre aceste proteine N, dar nu puteți obține toate informațiile dintr-o predicție – trebuie să vedeți structura 3D reală”, a spus Casasanta. „Am combinat tehnologia pentru a vedea un lucru nou într-un mod nou.”

Cercetătorii au folosit un microscop electronic pentru a vizualiza atât proteina N, cât și locul de pe proteina N unde se leagă anticorpii, folosind ser de la pacienții cu COVID-19, și au dezvoltat un model computerizat 3D al structurii. Ei au descoperit că locul de legare a anticorpilor a rămas același în fiecare probă, făcându-l o țintă potențială pentru tratarea persoanelor cu oricare dintre variantele cunoscute de COVID-19.

„Dacă un medicament poate fi proiectat pentru a ținti locul de legare a proteinei N, ar putea ajuta la reducerea inflamației și a altor răspunsuri imune de durată la COVID-19, în special la transportatorii de lungă durată COVID”, a spus Kelly, referindu-se la persoanele care suferă de simptome COVID-19. timp de șase săptămâni sau mai mult.

Echipa a procurat proteine N purificate, adică mostrele au conținut doar proteine N, de la RayBiotech Life și le-au aplicat pe microcipuri dezvoltate în parteneriat cu Protochips Inc. Microcipurile sunt fabricate din nitrură de siliciu, spre deosebire de carbonul poros mai tradițional, și conțin godeuri subtiri cu acoperiri speciale care atrag proteinele N la suprafata lor. Odată pregătite, probele au fost congelate rapid și examinate prin microscopie crio-electronică.

Kelly a creditat combinația unică a echipei sale de microcipuri, mostre de gheață mai subțiri și microscoape electronice avansate Penn State echipate cu detectoare de ultimă generație, personalizate de compania Direct Electron, pentru furnizarea de vizualizare la cea mai înaltă rezoluție a moleculelor cu greutate redusă din SARS. -CoV-2 până acum.

„Tehnologia combinată a dus la o descoperire unică”, a spus Kelly. „Înainte, era ca și cum ai încerca să privești ceva înghețat în mijlocul lacului. Acum, îl privim printr-un cub de gheață. Putem vedea entități mai mici, cu mai multe detalii și cu o precizie mai mare.”

# # #

Casasanta și Kelly sunt, de asemenea, afiliați la Institutul de Cercetare a Materialelor (MRI) al Penn State. Co-autori includ GM Jonaid, BME si Bioinformatica si Genomica Graduate Program in Penn States Huck Institutes of Life Sciences; Liam Kaylor și Maria J. Solares, BME și Molecular, Cellular, and Integrative Biosciences Graduate Program în Huck Institutes of Life Sciences; William Y. Luqiu, RMN și Departamentul de Inginerie Electrică și Calculatoare de la Universitatea Duke; Mariah Schroen, RMN; William J. Dearnaley, BME și RMN; Jared Wilson, RayBiotech Life; și Madeline J. Dukes, Protochips Inc.

Institutul Național al Cancerului al Institutului Național de Sănătate și Centrul pentru Oncologie Structurală din Huck Institutes of Life Sciences din Penn State au finanțat această lucrare.

####

Pentru mai multe informații, faceți clic pe aici

Contacte:
Megan Lakatos
814-865-5544

@penn_state

Drepturi de autor © Penn State

Dacă aveți un comentariu, vă rog Contact ne.

Emitenții de comunicate de știri, nu 7th Wave, Inc. sau Nanotechnology Now, sunt singuri responsabili pentru acuratețea conținutului.

Bookmark: