Ученые обнаружили новое, неожиданное поведение, когда SARS-CoV-2 — вирус, вызывающий COVID-19, — сталкивается с лекарствами, известными как ингибиторы, которые связываются с определенными компонентами вируса и блокируют его способность к воспроизводству.
Опубликовано в журнале медицинской химии, исследование содержит ключевые идеи для продвижения наркотиков проектирования и перепрофилирование наркотиков усилия , чтобы лечить COVID-19.
Исследователи из Окриджской национальной лаборатории Министерства энергетики использовали рассеяние нейтронов для изучения взаимодействия между телапревиром, лекарством, используемым для лечения вирусной инфекции гепатита С, и основной протеазой SARS-CoV-2, ферментом, отвечающим за размножение вируса.
Они обнаружили непредвиденные изменения электрических зарядов в сайте связывания лекарства фермента протеазы, которые не были предсказаны с помощью компьютерного моделирования .
«Мы обнаружили, что этот конкретный белок — основная протеаза SARS-CoV-2 — который многие исследователи изучают с помощью вычислительных методов, ведет себя удивительным образом», — сказал ведущий автор Дэниел Кнеллер. «Наши результаты предоставляют важные экспериментальные данные, необходимые для улучшения компьютерного моделирования, чтобы симуляции более точно соответствовали реальности».
Вирус воспроизводится путем сборки длинных цепочек белков или полипротеинов, состоящих из почти 2000 аминокислот, которые должны быть разрезаны на более мелкие цепи основной протеазой. Поиск препарата, который эффективно блокирует или подавляет функцию протеазы, имеет первостепенное значение для предотвращения репликации вируса и его распространения на другие здоровые клетки организма.
В предыдущих исследованиях команда использовала рассеяние нейтронов и рентгеновских лучей, чтобы построить полную карту каждого атома фермента протеазы SARS-CoV-2. Они определили места, где ингибитор лекарства будет связываться с ферментом протеазы, и нанесли на карту сеть водородных связей, которые удерживают протеазу вместе. Они также определили расположение положительных, отрицательных и нейтральных электрических зарядов в аминокислотных участках протеазы, где происходит разрезание полипротеина.
«В этом исследовании мы обнаружили, что, когда телапревир связывается с основной протеазой, состояния протонирования [присоединение или потеря протона] в сайте связывания изменяются, что означает изменение местоположения атомов водорода; по сути, некоторые аминокислотные сайты либо приобретают, либо теряют атомы водорода, изменившие свой электрический заряд » , — сказал корреспондент ОРНЛ Андрей Ковалевский.
Источник: