ตำแหน่งที่มีผลผูกพันกับแอนติบอดีได้รับการอนุรักษ์ไว้สำหรับสายพันธุ์ไวรัสโควิด-19: การเปิดเผยเชิงโครงสร้างอาจมีผลกระทบในฐานะเป้าหมายในการรักษาโรคในสายพันธุ์ไวรัส SARS-CoV-2 ทั้งหมด

เผยแพร่ซ้ำโดยเพลโต

ผู้ติดตาม: 0

หน้าแรก > ข่าวประชา > ไซต์การจับแอนติบอดีที่สงวนไว้สำหรับไวรัส COVID-19 สายพันธุ์: การเปิดเผยโครงสร้างอาจมีนัยเป็นเป้าหมายในการรักษาโรคในสายพันธุ์ SARS-CoV-2 ทั้งหมด

ทีมวิจัยของ Penn State พบว่าโปรตีน N บน SARS-CoV-2 ได้รับการอนุรักษ์ไว้สำหรับ coronaviruses ที่แพร่ระบาดที่เกี่ยวข้องกับ SARS ทั้งหมด (บนสุด จากซ้าย: SARS-CoV-2, civet, SARS-CoV, MERS) โปรตีนแตกต่างจากไวรัสโคโรน่าชนิดอื่น เช่น ไวรัสที่ทำให้เกิดโรคหวัด (ล่าง จากซ้าย: OC43, HKU1, NL63 และ 229E) เครดิต Kelly Lab / Penn State

นามธรรม:
โปรตีนขนาดเล็กของ SARS-CoV-2 หรือ coronavirus ที่ก่อให้เกิด COVID-19 อาจมีนัยสำคัญต่อการรักษาในอนาคต ตามที่ทีมนักวิจัยของ Penn State กล่าว

เว็บไซต์ที่มีผลผูกพันของแอนติบอดีได้รับการอนุรักษ์ในไวรัสโควิด -19 สายพันธุ์ต่างๆ: การเปิดเผยโครงสร้างอาจมีผลกระทบเป็นเป้าหมายการรักษาในทุกสายพันธุ์ SARS-CoV-2

ยูนิเวอร์ซิตี้ พาร์ค, PA | โพสต์เมื่อ 9 เมษายน 2021

นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบโครงสร้างที่สมบูรณ์ของโปรตีน Nucleocapsid (N) โดยใช้ชุดเครื่องมือใหม่ และค้นพบว่าแอนติบอดีจากผู้ป่วย COVID-19 มีปฏิสัมพันธ์กับโปรตีนนั้นอย่างไร พวกเขายังระบุด้วยว่าโครงสร้างดังกล่าวดูคล้ายคลึงกันในหลาย ๆ coronaviruses รวมถึงสายพันธุ์ COVID-19 ล่าสุด ทำให้เป็นเป้าหมายในอุดมคติสำหรับการรักษาขั้นสูงและวัคซีน พวกเขารายงานผลลัพธ์ใน Nanoscale

Deb Kelly ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมชีวการแพทย์ (BME) Huck Chair ใน Molecular Biophysics กล่าวว่า "เราค้นพบคุณสมบัติใหม่เกี่ยวกับโครงสร้างโปรตีน N ที่อาจมีผลกระทบอย่างมากในการทดสอบแอนติบอดีและผลกระทบระยะยาวของไวรัสระบาดที่เกี่ยวข้องกับโรคซาร์สทั้งหมด" และผู้อำนวยการ Penn State Center for Structural Oncology ซึ่งเป็นผู้นำการวิจัย "เนื่องจากปรากฏว่าโปรตีน N ได้รับการอนุรักษ์ไว้ในรูปแบบต่างๆ ของ SARS-CoV-2 และ SARS-CoV-1 การบำบัดที่ออกแบบมาเพื่อกำหนดเป้าหมายของโปรตีน N อาจช่วยให้อาการรุนแรงขึ้นหรือยาวนานขึ้นในบางคนได้"

การทดสอบวินิจฉัยและวัคซีนที่มีอยู่ส่วนใหญ่สำหรับ COVID-19 ได้รับการออกแบบโดยใช้โปรตีน SARS-CoV-2 ที่มีขนาดใหญ่กว่า นั่นคือโปรตีน Spike ซึ่งไวรัสยึดติดกับเซลล์ที่แข็งแรงเพื่อเริ่มกระบวนการบุกรุก

วัคซีน Pfizer/BioNTech และ Moderna ได้รับการออกแบบมาเพื่อช่วยให้ผู้รับผลิตแอนติบอดีที่ป้องกันโปรตีน Spike อย่างไรก็ตาม Kelly กล่าวว่าโปรตีน Spike สามารถกลายพันธุ์ได้ง่าย ส่งผลให้เกิดรูปแบบต่างๆ ในสหราชอาณาจักร แอฟริกาใต้ บราซิล และทั่วสหรัฐอเมริกา

ซึ่งแตกต่างจากโปรตีน Spike ภายนอก โปรตีน N ถูกห่อหุ้มอยู่ในไวรัส ซึ่งได้รับการปกป้องจากแรงกดดันจากสิ่งแวดล้อมที่ทำให้โปรตีน Spike เปลี่ยนไป อย่างไรก็ตาม ในเลือด โปรตีน N จะลอยได้อย่างอิสระหลังจากปล่อยออกจากเซลล์ที่ติดเชื้อ โปรตีนฟรีโรมมิ่งทำให้เกิดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่แข็งแกร่ง ซึ่งนำไปสู่การผลิตแอนติบอดีเพื่อการป้องกัน ชุดทดสอบแอนติบอดีส่วนใหญ่จะมองหาโปรตีน N เพื่อตรวจสอบว่าบุคคลนั้นเคยติดเชื้อไวรัสหรือไม่ ซึ่งต่างจากการตรวจวินิจฉัยที่มองหาโปรตีน Spike เพื่อตรวจสอบว่าบุคคลนั้นติดเชื้อหรือไม่

Michael Casasanta ผู้เขียนคนแรกของหนังสือพิมพ์และเพื่อนดุษฎีบัณฑิตในห้องปฏิบัติการของ Kelly กล่าวว่า "ทุกคนกำลังมองหาโปรตีน Spike และมีการศึกษาเกี่ยวกับโปรตีน N น้อยลง “มีช่องว่างนี้ เราเห็นโอกาส — เรามีแนวคิดและทรัพยากรเพื่อดูว่าโปรตีน N เป็นอย่างไร”

ในขั้นต้น นักวิจัยได้ตรวจสอบลำดับโปรตีน N จากมนุษย์ เช่นเดียวกับสัตว์ต่างๆ ที่คิดว่าเป็นแหล่งที่มาของการระบาดใหญ่ เช่น ค้างคาว ชะมด และลิ่น พวกเขาทั้งหมดดูคล้ายคลึงกัน แต่แตกต่างกันอย่างชัดเจนตามคำกล่าวของ Casasanta

"ลำดับสามารถทำนายโครงสร้างของโปรตีน N แต่ละตัวได้ แต่คุณไม่สามารถรับข้อมูลทั้งหมดจากการทำนายได้ คุณต้องดูโครงสร้าง 3 มิติที่แท้จริง" Casasanta กล่าว "เราหลอมรวมเทคโนโลยีเพื่อดูสิ่งใหม่ในรูปแบบใหม่"

นักวิจัยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเพื่อสร้างภาพทั้งโปรตีน N และตำแหน่งบนโปรตีน N ที่แอนติบอดีจับตัวกัน โดยใช้ซีรัมจากผู้ป่วย COVID-19 และพัฒนาแบบจำลองคอมพิวเตอร์ 3 มิติของโครงสร้าง พวกเขาพบว่าจุดจับแอนติบอดียังคงเหมือนเดิมในทุกตัวอย่าง ทำให้เป็นเป้าหมายที่เป็นไปได้ในการรักษาผู้ป่วยที่รู้จักเชื้อโควิด-19

“หากสามารถออกแบบการรักษาเพื่อกำหนดเป้าหมายไปยังไซต์ที่จับกับโปรตีน N ก็อาจช่วยลดการอักเสบและการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันอื่นๆ ที่ยั่งยืนต่อ COVID-19 โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน COVID-19 ระยะยาว” Kelly กล่าวโดยอ้างถึงผู้ที่มีอาการ COVID-XNUMX เป็นเวลาหกสัปดาห์หรือนานกว่านั้น

ทีมจัดหาโปรตีน N บริสุทธิ์ ซึ่งหมายความว่าตัวอย่างมีเพียงโปรตีน N จาก RayBiotech Life และนำไปใช้กับไมโครชิปที่พัฒนาขึ้นโดยร่วมมือกับ Protochips Inc. ไมโครชิปทำมาจากซิลิคอนไนไตรด์ ซึ่งต่างจากคาร์บอนที่มีรูพรุนแบบเดิมๆ และประกอบด้วย บ่อบางที่มีสารเคลือบพิเศษที่ดึงดูดโปรตีน N สู่ผิวของมัน เมื่อเตรียมแล้ว ตัวอย่างจะถูกแช่แข็งด้วยแฟลชและตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบเย็น

Kelly ให้เครดิตกับการผสมผสานที่เป็นเอกลักษณ์ของทีมของเธอของไมโครชิป ตัวอย่างน้ำแข็งที่บางลง และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนขั้นสูงของ Penn State ที่ติดตั้งเครื่องตรวจจับที่ล้ำสมัย ซึ่งปรับแต่งจากบริษัท Direct Electron สำหรับการแสดงภาพโมเลกุลที่มีน้ำหนักต่ำจากโรคซาร์สที่มีความละเอียดสูงสุด -CoV-2 จนถึงปัจจุบัน

"เทคโนโลยีที่รวมกันทำให้เกิดการค้นพบที่ไม่เหมือนใคร" เคลลี่กล่าว “เมื่อก่อนเหมือนได้ลองมองดูของแช่แข็งกลางทะเลสาบ ตอนนี้เรากำลังดูมันผ่านก้อนน้ำแข็ง เราสามารถเห็นหน่วยงานขนาดเล็กที่มีรายละเอียดมากขึ้นและความแม่นยำที่สูงขึ้น”

# # #

Casasanta และ Kelly ต่างก็มีส่วนเกี่ยวข้องกับสถาบันวิจัยวัสดุ (MRI) ของ Penn State ผู้เขียนร่วม ได้แก่ GM Jonaid, BME และ Bioinformatics and Genomics Graduate Program ใน Huck Institutes of Life Sciences ของ Penn State; Liam Kaylor และ Maria J. Solares, BME และหลักสูตรบัณฑิตศึกษาระดับโมเลกุล เซลล์ และชีววิทยาศาสตร์เชิงบูรณาการใน Huck Institutes of the Life Sciences; William Y. Luqiu, MRI และภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์ที่ Duke University; Mariah Schroen, MRI; วิลเลียม เจ. Dearnaley, BME และ MRI; จาเร็ด วิลสัน, RayBiotech Life; และ Madeline J. Dukes, Protochips Inc.

สถาบันมะเร็งแห่งชาติของสถาบันสุขภาพแห่งชาติและศูนย์เนื้องอกวิทยาโครงสร้างในสถาบัน Huck of the Life Sciences ที่ Penn State ให้ทุนสนับสนุนงานนี้

####

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมกรุณาคลิก โปรดคลิกที่นี่เพื่ออ่านรายละเอียดเพิ่มเติม

ติดต่อ:
เมแกน ลาคาทอส
814-865-5544

@penn_state

ลิขสิทธิ์ © Penn State

หากคุณมีความคิดเห็นโปรด ติดต่อ เรา

ผู้ออกข่าวประชาสัมพันธ์ไม่ใช่ 7th Wave, Inc. หรือ Nanotechnology Now มีหน้าที่รับผิดชอบต่อความถูกต้องของเนื้อหา แต่เพียงผู้เดียว

บุ๊คมาร์ค: