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为COVID-19找到新的药物靶点

为COVID-19找到新的药物靶点

传染性疾病结构基因组学中心(CSGID)的科学家在SARS病毒cov -2中发现了一种新的潜在药物靶标,他们说需要多种药物来治疗这种流行病。

CSGID的科学家们在一个名为nsp10/16的复合物中绘制了两个关键的SARS-CoV-2蛋白的原子结构。CSGID是一个由科学家组成的国际联盟,他们研究冠状病毒蛋白的结构,以帮助开发药物,其中包括加州大学河滨分校医学院(University of California, Riverside’s School of Medicine)的生物医学科学教授亚当·戈德奇克(Adam Godzik)。

这两种蛋白质修改了病毒的遗传物质,使它看起来更像人类RNA,从而使它避免宿主的抗病毒防御,并给它时间繁殖。研究人员认为,如果能开发出一种抑制nsp10/nsp16的药物,免疫系统应该能更快地检测到病毒并将其消灭。

“我们首先设计了结构——DNA片段——来表达这两种蛋白质,”Godzik说。“随后,我们分析了这些蛋白质的结构。”

蛋白质的生产、纯化、结晶和结构测定是在西北大学、芝加哥大学和阿贡国家实验室进行的。

戈德齐克说,研究小组正在向公众公布这种蛋白质结构,以便其他研究小组可以利用它们进行药物发现工作。

“这是一个非常漂亮的目标,因为它是病毒复制绝对必要的蛋白质,”首席研究员、西北大学微生物免疫学教授、CSGID主任Karla Satchell说。

萨切尔的小组正把这种新的蛋白质复合物送到普渡大学,也就是该中心的药物发现地点,用于筛选可作为新药开发的新型抑制剂。

nsp10/nsp16蛋白复合物被称为RNA甲基转移酶或MTase。它由两个结合在一起的蛋白质组成。根据先前对SARS的研究,合成功能性蛋白质需要将这两部分结合起来。

这是由CSGID科学家小组确定的SARS-CoV-2潜在药物靶点的第四种蛋白结构。

萨切尔说:“我们需要多种药物来治疗这种病毒,因为这种疾病可能会伴随我们很长一段时间。”“对我们来说,研发一种药物是不够的。如果COVID-19对一种药物产生了耐药性,那么我们就需要其他药物。”

另外三种对病毒复制很重要的蛋白质结构也被释放:nsp15内切酶、nsp3 ADP核糖磷酸和nsp9复制酶。这些结构是由芝加哥大学CSGID的科学家们确定的,他们的领头人是Andrzej Joachimiak教授,他是Argonne大学的杰出研究员,也是西北大学的兼职教授。所有由芝加哥大学和西北大学团队进行的工作都是由Godzik的生物信息学团队在SARS研究的基础上设计的。

“这是在新病毒上绘制整个蛋白质结构图谱的努力的一部分,”Godzik说。“通过解决其他结构来扩大结构覆盖面是最直接的后续方向。二是与潜在药物共结晶实验;我们想知道冠状病毒蛋白是否和如何与它们结合。这将有助于改进药物,使它们更好地对付这种特定的病原体。”

CSGID正在为药物开发释放更多的结构。该中心的目标是确定所有可能成为药物靶点的蛋白质的结构。该小组还在合作为研究人员设计改良疫苗提供蛋白质。

萨切尔说:“该中心在以前所未有的速度将结构生物学引入科学界方面表现出了巨大的能力。”

该中心的工作变得更具挑战性,因为许多大学已经减少了活动,一些实验室已经完全关闭。

萨切尔说:“我们进行实验的能力正在减弱。”“不过,该中心将继续发布新结构,直到我们实现目标。”

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