Mesto vezave protiteles je ohranjeno pri vseh različicah virusa COVID-19: Strukturno razkritje bi lahko imelo posledice kot terapevtska tarča pri vseh različicah SARS-CoV-2

Ponovno objavil Platon

Spremljevalci: 0

Domov > Pritisnite > Mesto vezave protiteles je ohranjeno med različicami virusa COVID-19: strukturno razkritje bi lahko imelo posledice kot terapevtski cilj pri vseh različicah SARS-CoV-2

Raziskovalna skupina Penn State je ugotovila, da je protein N na SARS-CoV-2 ohranjen pri vseh pandemičnih koronavirusih, povezanih s SARS (zgoraj z leve: SARS-CoV-2, cibet, SARS-CoV, MERS). Protein se razlikuje od drugih koronavirusov, na primer tistih, ki povzročajo prehlad (spodaj z leve: OC43, HKU1, NL63 in 229E). KREDIT Kelly Lab/Penn State

Povzetek:
Majhna beljakovina SARS-CoV-2, koronavirusa, ki povzroča COVID-19, ima lahko velike posledice za prihodnje zdravljenje, pravi skupina raziskovalcev Penn State.

Vezavno mesto za protitelesa je ohranjeno med različicami virusa COVID-19: strukturno razkritje bi lahko imelo posledice kot terapevtski cilj pri vseh različicah SARS-CoV-2

University Park, PA | Objavljeno 9. aprila 2021

Z uporabo novega nabora pristopov so znanstveniki odkrili prvo celotno strukturo proteina nukleokapsida (N) in odkrili, kako protitelesa bolnikov s COVID-19 sodelujejo s tem proteinom. Ugotovili so tudi, da je struktura videti podobna pri mnogih koronavirusih, vključno z nedavnimi različicami COVID-19, zaradi česar je idealna tarča za napredna zdravljenja in cepiva. Svoje rezultate so poročali v Nanoskali.

»Odkrili smo nove značilnosti strukture N proteina, ki bi lahko imele velike posledice pri testiranju protiteles in dolgoročnih učinkih vseh pandemičnih virusov, povezanih s SARS,« je povedala Deb Kelly, profesorica biomedicinskega inženirstva (BME), Huckova katedra za molekularno biofiziko in direktor Penn State Centra za strukturno onkologijo, ki je vodil raziskavo. "Ker se zdi, da je beljakovina N ohranjena v različnih različicah SARS-CoV-2 in SARS-CoV-1, bi lahko terapevtiki, namenjeni ciljanju na beljakovino N, potencialno pomagali odpraviti hujše ali dolgotrajne simptome, ki jih doživljajo nekateri ljudje."

Večina diagnostičnih testov in razpoložljivih cepiv za COVID-19 je bila zasnovana na podlagi večjega proteina SARS-CoV-2 – proteina Spike – kjer se virus pritrdi na zdrave celice, da začne proces invazije.

Cepivi Pfizer/BioNTech in Moderna sta bili zasnovani za pomoč prejemnikom pri izdelavi protiteles, ki ščitijo pred proteinom Spike. Vendar, je dejal Kelly, lahko beljakovina Spike zlahka mutira, kar ima za posledico različice, ki so se pojavile v Združenem kraljestvu, Južni Afriki, Braziliji in po Združenih državah.

Za razliko od zunanjega proteina Spike je protein N obdan z virusom, zaščiten pred pritiski iz okolja, ki povzročijo spremembo proteina Spike. V krvi pa beljakovina N prosto plava, potem ko se sprosti iz okuženih celic. Beljakovina, ki se prosto premika, povzroči močan imunski odziv, ki povzroči nastanek zaščitnih protiteles. Večina kompletov za testiranje protiteles išče beljakovino N, da ugotovi, ali je bila oseba predhodno okužena z virusom - v nasprotju z diagnostičnimi testi, ki iščejo beljakovino Spike, da ugotovijo, ali je oseba trenutno okužena.

"Vsi gledajo na beljakovino Spike, o beljakovini N pa se izvaja manj študij," je dejal Michael Casasanta, prvi avtor prispevka in podoktorski sodelavec v laboratoriju Kelly. "Ta vrzel je bila. Videli smo priložnost - imeli smo ideje in vire, da vidimo, kako izgleda protein N."

Sprva so raziskovalci preučevali sekvence beljakovin N pri ljudeh, pa tudi različne živali, za katere se domneva, da so potencialni viri pandemije, kot so netopirji, cibetke in pangolini. Po Casasanti so bili vsi videti podobni, a izrazito različni.

"Sekvence lahko napovejo strukturo vsakega od teh proteinov N, vendar ne morete dobiti vseh informacij iz napovedi - videti morate dejansko 3D strukturo," je dejal Casasanta. "Združili smo tehnologijo, da bi videli novo stvar na nov način."

Raziskovalci so z uporabo seruma bolnikov s COVID-19 uporabili elektronski mikroskop za slikanje proteina N in mesta na proteinu N, kjer se vežejo protitelesa, in razvili 3D računalniški model strukture. Ugotovili so, da je mesto vezave protiteles ostalo enako v vsakem vzorcu, zaradi česar je potencialna tarča za zdravljenje ljudi s katero koli znano različico COVID-19.

"Če je terapevtik mogoče oblikovati tako, da cilja na vezavno mesto za beljakovine N, lahko pomaga zmanjšati vnetje in druge trajne imunske odzive na COVID-19, zlasti pri dolgih prevoznikih COVID-19," je dejala Kelly, pri čemer je imela v mislih ljudi, ki imajo simptome COVID-XNUMX. šest tednov ali več.

Ekipa je od RayBiotech Life pridobila prečiščene N proteine, kar pomeni, da so vzorci vsebovali samo N proteine, in jih nanesla na mikročipe, razvite v sodelovanju s Protochips Inc. Mikročipi so narejeni iz silicijevega nitrida, v nasprotju z bolj tradicionalnim poroznim ogljikom, in vsebujejo tanke jamice s posebnimi prevlekami, ki pritegnejo N proteine na njihovo površino. Ko so bili pripravljeni, so bili vzorci hitro zamrznjeni in pregledani s krioelektronsko mikroskopijo.

Kelly je svojo ekipo pripisala edinstveni kombinaciji mikročipov, tanjših vzorcev ledu in naprednih elektronskih mikroskopov Penn State, opremljenih z najsodobnejšimi detektorji, ki jih je prilagodilo podjetje Direct Electron, za zagotavljanje vizualizacije najvišje ločljivosti nizkotežkih molekul SARS -CoV-2 doslej.

"Kombinacija tehnologije je povzročila edinstveno ugotovitev," je dejal Kelly. »Prej je bilo, kot da bi poskušal gledati nekaj zamrznjenega sredi jezera. Zdaj ga gledamo skozi kocko ledu. Manjše entitete lahko vidimo z veliko več podrobnostmi in večjo natančnostjo.«

# # #

Casasanta in Kelly sta tudi povezana z Inštitutom za raziskavo materialov Penn State (MRI). Soavtorji so GM Jonaid, BME in podiplomski program bioinformatike in genomike na Inštitutu Huck za znanosti o življenju Penn State; Liam Kaylor in Maria J. Solares, BME in podiplomski program Molecular, Cellular, and Integrative Biosciences na Huck Institutes of the Life Sciences; William Y. Luqiu, MRI in Oddelek za elektrotehniko in računalništvo na Univerzi Duke; Mariah Schroen, MRI; William J. Dearnaley, BME in MRI; Jared Wilson, RayBiotech Life; in Madeline J. Dukes, Protochips Inc.

To delo sta financirala Nacionalni inštitut za raka Nacionalnega inštituta za zdravje in Center za strukturno onkologijo Huck Institute of the Life Sciences v Penn State.

####

Za več informacij kliknite tukaj

Kontakt:
Megan Lakatos
814-865-5544

@penn_state

Avtorske pravice © Penn State

Če imate komentar, prosim Kontakt nas.

Izdajalci novic, ne 7th Wave, Inc. ali Nanotechnology Now, so izključno odgovorni za točnost vsebine.

Zaznamek: