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科学家们已经在为可能发生的下一次冠状病毒大流行做准备

科学 | 感谢投递 2021-07-15 406

他领导一个国际科学家团队分析该病毒的重要结构。西北大学的团队之前绘制了一个名为nsp16的病毒蛋白的结构图,该蛋白存在于所有冠状病毒中。这项新研究提供了关键信息,可能有助于针对未来冠状病毒以及SARS-CoV-2的药物开发。

Satchell说:"现在非常需要新的药物研发方法来对抗SARS-CoV-2/COVID-19大流行病和未来冠状病毒的感染。我们的想法是这种未来的药物将在感染的早期发挥作用。如果你周围的人感染了冠状病毒,你会跑到药店去买药并服用三或四天。这样一来,如果被感染就不会像以前那样生病了"。

这篇论文发表在《科学信号》上。

萨切尔的团队在三维视图中绘制或 "解决"了三个新的蛋白质结构,并在帮助病毒躲避免疫系统的机器中发现了一个秘密标识符。

他们在蛋白质nsp16中发现了一个冠状病毒特异性口袋,它与由金属离子固定的病毒基因组片段结合在一起。该片段被冠状病毒用作所有病毒构建模块的模板。 由于这个原因,有可能制造一种药物来适应这个独特的口袋,从而阻止冠状病毒的这种蛋白质的功能。它不会阻断缺乏该口袋的人类细胞的类似蛋白质的功能。因此,这种药物将只针对入侵者的蛋白质。

Nsp16被认为是关键的病毒蛋白之一,可以通过药物抑制,在人接触后不久就能阻止病毒。其目的是在人们病得太重之前及早阻止病毒。由于对nsp16的研究很少,Satchell的团队已经努力生成关于这种蛋白质的关键信息,并正在与化学家合作,他们将利用这些信息来设计针对这种蛋白质的药物。

虽然一些冠状病毒的蛋白质变化很大,但nsp16在大多数蛋白质中几乎是一样的。萨切尔小组发现的独特口袋存在于所有不同的冠状病毒成员中。这意味着为适应这个口袋而设计的药物应该对所有冠状病毒有效,包括未来出现的一种病毒。而且应该对由冠状病毒引起的普通感冒起作用。

萨切尔设想从她的团队发现的冠状病毒口袋中开发出来的任何药物都将成为患者在疾病早期服用的治疗鸡尾酒的一部分。这可能是一种类似于Remdesivir的药物,这种药物可以防止病毒产生其自我复制所需的构建模块模板。

西北大学传染病结构基因组学中心(CSGID)的团队表达、纯化并结晶了这种蛋白质。该项目的想法来自第一研究作者乔治-米纳索夫,范伯格大学微生物学-免疫学研究副教授。他与芬堡大学研究副教授Ludmilla Shuvalova合作,将该蛋白结晶化,还与博士后Monica Rosas-Lemus合作,后者开发了一种检测方法,根据结构信息测试该蛋白的功能。

该团队与普渡大学调查员Andrew Mesecar合作,后者帮助进行生物化学检测。该结构的数据是由阿贡国家实验室高级光子源的生命科学合作访问团队收集的,由Joseph Brunzelle负责。米纳索夫根据收集到的数据解出了该结构。

这个项目是CSGID开展的众多项目之一,目的是利用结构生物学来了解造成COVID-19大流行的病毒的生物学特性。总体而言,该中心对疫苗、药物和诊断法的开发做出了重大贡献。该国际团队已经解决了70多个不同的病毒结构,以揭示病毒蛋白结构、与可能的药物的相互作用以及与抗体的相互作用。这项工作免费提供给全球社区使用,以加快设计针对冠状病毒的新疗法的努力,以对抗COVID-19和未来的大流行病。


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