Vị trí liên kết kháng thể được bảo tồn trên các biến thể vi rút COVID-19: Tiết lộ về cấu trúc có thể có ý nghĩa như một mục tiêu điều trị trong tất cả các biến thể SARS-CoV-2

Được xuất bản lại bởi Plato

Người theo dõi: 0

Trang Chủ > Ấn Bản > Vị trí liên kết kháng thể được bảo tồn trên các biến thể vi rút COVID-19: Tiết lộ về cấu trúc có thể có ý nghĩa như một mục tiêu điều trị trong tất cả các biến thể SARS-CoV-2

Một nhóm nghiên cứu của Penn State phát hiện ra rằng protein N trên SARS-CoV-2 được bảo tồn trên tất cả các coronavirus đại dịch liên quan đến SARS (trên cùng, từ trái sang: SARS-CoV-2, cầy hương, SARS-CoV, MERS). Loại protein này khác với các coronavirus khác, chẳng hạn như loại gây ra cảm lạnh thông thường (dưới cùng, từ trái qua: OC43, HKU1, NL63 và 229E). CREDIT Kelly Lab / Penn State

Tóm tắt:
Một protein nhỏ của SARS-CoV-2, loại coronavirus tạo ra COVID-19, có thể có ý nghĩa lớn đối với các phương pháp điều trị trong tương lai, theo nhóm các nhà nghiên cứu của Penn State.

Vị trí liên kết kháng thể được bảo tồn trên các biến thể virus COVID-19: Sự phát hiện về cấu trúc có thể có ý nghĩa như một mục tiêu điều trị trong tất cả các biến thể SARS-CoV-2

Công viên Đại học, PA | Đăng vào ngày 9 tháng 2021 năm XNUMX

Bằng cách sử dụng một bộ công cụ tiếp cận mới, các nhà khoa học đã phát hiện ra cấu trúc đầy đủ đầu tiên của protein Nucleocapsid (N) và phát hiện ra cách các kháng thể của bệnh nhân Covid-19 tương tác với protein đó. Họ cũng xác định rằng cấu trúc này có vẻ giống nhau trên nhiều loại virus Corona, bao gồm cả các biến thể Covid-19 gần đây – khiến nó trở thành mục tiêu lý tưởng cho các phương pháp điều trị và vắc xin tiên tiến. Họ đã báo cáo kết quả của họ ở cấp độ Nano.

Deb Kelly, giáo sư kỹ thuật y sinh (BME), Chủ tịch Huck trong lĩnh vực Vật lý sinh học phân tử, cho biết: “Chúng tôi đã phát hiện ra những đặc điểm mới về cấu trúc protein N có thể có ý nghĩa lớn trong xét nghiệm kháng thể và tác động lâu dài của tất cả các loại virus gây đại dịch liên quan đến SARS”. và giám đốc Trung tâm Ung thư Cấu trúc Bang Pennsylvania, người đứng đầu nghiên cứu. “Vì có vẻ như protein N được bảo tồn trong các biến thể của SARS-CoV-2 và SARS-CoV-1, nên phương pháp điều trị được thiết kế để nhắm mục tiêu vào protein N có thể giúp loại bỏ các triệu chứng khắc nghiệt hơn hoặc kéo dài hơn mà một số người gặp phải.”

Hầu hết các xét nghiệm chẩn đoán và vắc xin hiện có cho COVID-19 đều được thiết kế dựa trên protein SARS-CoV-2 lớn hơn – protein Spike – nơi vi rút bám vào các tế bào khỏe mạnh để bắt đầu quá trình xâm nhập.

Các vắc xin Pfizer / BioNTech và Moderna được thiết kế để giúp người nhận sản xuất kháng thể bảo vệ chống lại protein Spike. Tuy nhiên, Kelly cho biết, protein Spike có thể dễ dàng đột biến, dẫn đến các biến thể đã xuất hiện ở Vương quốc Anh, Nam Phi, Brazil và trên khắp Hoa Kỳ.

Không giống như protein Spike bên ngoài, protein N được bọc trong virus, được bảo vệ khỏi áp lực môi trường khiến protein Spike thay đổi. Tuy nhiên, trong máu, protein N trôi nổi tự do sau khi được giải phóng khỏi các tế bào bị nhiễm bệnh. Protein chuyển vùng tự do gây ra phản ứng miễn dịch mạnh mẽ, dẫn đến việc sản xuất kháng thể bảo vệ. Hầu hết các bộ xét nghiệm kháng thể đều tìm kiếm protein N để xác định xem một người trước đây có bị nhiễm vi-rút hay không - trái ngược với các xét nghiệm chẩn đoán tìm kiếm protein Spike để xác định xem một người hiện có bị nhiễm vi-rút hay không.

Michael Casasanta, tác giả đầu tiên của bài báo và là nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại phòng thí nghiệm Kelly, cho biết: “Mọi người đều đang xem xét protein Spike và ngày càng có ít nghiên cứu được thực hiện về protein N”. “Có khoảng cách này. Chúng tôi đã nhìn thấy một cơ hội - chúng tôi có ý tưởng và nguồn lực để xem protein N trông như thế nào.”

Ban đầu, các nhà nghiên cứu đã kiểm tra chuỗi protein N từ con người, cũng như các loài động vật khác nhau được cho là nguồn tiềm ẩn của đại dịch, chẳng hạn như dơi, cầy hương và tê tê. Tất cả chúng trông giống nhau nhưng khác biệt rõ ràng, theo Casasanta.

Casasanta cho biết: “Các trình tự có thể dự đoán cấu trúc của từng protein N này, nhưng bạn không thể lấy được tất cả thông tin từ một dự đoán – bạn cần phải xem cấu trúc 3D thực tế”. “Chúng tôi hội tụ công nghệ để nhìn thấy điều mới theo một cách mới.”

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng kính hiển vi điện tử để hình ảnh cả protein N và vị trí trên protein N nơi các kháng thể liên kết, sử dụng huyết thanh từ bệnh nhân COVID-19 và phát triển một mô hình máy tính 3D của cấu trúc. Họ phát hiện ra rằng vị trí liên kết kháng thể vẫn giống nhau trên mọi mẫu, khiến nó trở thành mục tiêu tiềm năng để điều trị những người mắc bất kỳ biến thể COVID-19 nào đã biết.

Kelly cho biết: “Nếu một phương pháp điều trị có thể được thiết kế để nhắm mục tiêu vào vị trí gắn protein N, thì nó có thể giúp giảm tình trạng viêm và các phản ứng miễn dịch lâu dài khác đối với COVID-19, đặc biệt là ở những người mắc bệnh COVID dài ngày”. trong sáu tuần hoặc lâu hơn.

Nhóm nghiên cứu đã thu mua N protein tinh khiết, nghĩa là các mẫu chỉ chứa N protein, từ RayBiotech Life và áp dụng chúng vào các vi mạch được phát triển với sự hợp tác của Protochips Inc. Các vi mạch được làm bằng silicon nitride, trái ngược với carbon xốp truyền thống hơn và chúng chứa giếng mỏng với lớp phủ đặc biệt thu hút các protein N lên bề mặt của chúng. Sau khi chuẩn bị xong, các mẫu được đông lạnh nhanh và kiểm tra qua kính hiển vi điện tử lạnh.

Kelly ghi nhận sự kết hợp độc đáo giữa các vi mạch, mẫu băng mỏng hơn và kính hiển vi điện tử tiên tiến của Penn State được trang bị máy dò hiện đại, được tùy chỉnh từ công ty Direct Electron, để mang lại hình ảnh có độ phân giải cao nhất về các phân tử trọng lượng thấp từ SARS -CoV-2 cho đến nay.

Kelly cho biết: “Công nghệ kết hợp đã mang lại một phát hiện độc đáo. “Trước đây, việc đó giống như việc cố gắng nhìn một vật gì đó đóng băng giữa hồ. Bây giờ chúng ta đang nhìn nó qua một khối băng. Chúng ta có thể thấy các thực thể nhỏ hơn với nhiều chi tiết hơn và độ chính xác cao hơn.”

# # #

Casasanta và Kelly đều liên kết với Viện Nghiên cứu Vật liệu (MRI) của bang Pennsylvania. Các đồng tác giả bao gồm GM Jonaid, BME và Chương trình sau đại học về tin sinh học và gen tại Viện khoa học đời sống Huck của bang Pennsylvania; Liam Kaylor và Maria J. Solares, Chương trình sau đại học về Khoa học sinh học phân tử, tế bào và phân tử BME và tích hợp tại Viện khoa học đời sống Huck; William Y. Luqiu, MRI và Khoa Kỹ thuật Điện và Máy tính tại Đại học Duke; Mariah Schroen, MRI; William J. Dearnaley, BME và MRI; Jared Wilson, RayBiotech Life; và Madeline J. Dukes, Protochips Inc.

Viện Ung thư Quốc gia thuộc Viện Y tế Quốc gia và Trung tâm Ung thư Cấu trúc thuộc Viện Khoa học Đời sống Huck tại Penn State đã tài trợ cho công trình này.

####

Để biết thêm thông tin, xin vui lòng bấm vào tại đây

Liên hệ:
Megan Lakatos
814-865-5544

@penn_state

Nếu bạn có một bình luận, xin vui lòng Liên hệ chúng tôi.

Các tổ chức phát hành tin tức, không phải 7th Wave, Inc. hay Nanotech Now, chỉ chịu trách nhiệm về tính chính xác của nội dung.

Bookmark: