Vysvetlenie: Ako vyzerá „kopírovací stroj“ koronavírusu

Výskumníci oznámili, že určili 3D štruktúru tohto kopírovacieho stroja. To umožňuje skúmať, ako fungujú lieky ako remdesivir, poznamenávajú.

3D štruktúra polymerázy SARS-CoV2. Červená a modrá znázorňujú RNA. (Zdroj: Inštitút Maxa Plancka)

Keď nový koronavírus SARS-CoV2 napadne ľudskú bunku, rozhodujúcou ďalšou fázou je replikácia, keď vytvára kópie po kópiách seba samého. Vírus na to využíva svoj kopírovací stroj, ktorým je enzým s touto funkciou. Skúšky s rôznymi liekmi sa zameriavajú na rôzne štádiá aktivity vírusu a niektoré z nich, najmä remdesivir, sa snažia špecificky inhibovať enzým, ktorý rozmnožuje genetický materiál vírusu.

Teraz výskumníci oznámili, že určili 3D štruktúru tohto kopírovacieho stroja. To umožňuje skúmať, ako drogy ako napr remdesivir práce, poznamenávajú.

Ako to funguje

Prvým štádiom infekcie je vstup vírusu do ľudskej bunky. Na povrchu vírusu je proteín v tvare hrotu, takzvaná koróna, ktorá sa viaže na enzým ľudskej bunky ACE2. Vírus potom okyslí kompartmenty na bunkovom povrchu, vstúpi a potom sa začne replikovať pomocou vlastného mechanizmu tela.

SARS-CoV2 je vyrobený z jedného vlákna RNA, čo je to, čo sa skopíruje a znova skopíruje. Enzýmy, ktoré umožňujú tvorbu RNA (alebo DNA), sa nazývajú polymerázy; v prípade SARS-CoV2 sa polymeráza nazýva RdRp, tiež nazývaná nsp12. Je to polymeráza, ktorej štruktúru výskumníci teraz opísali.

Expresné vysvetlenieje teraz zapnutátelegram. Kliknite tu, aby ste sa pripojili k nášmu kanálu (@ieexplained) a buďte informovaní o najnovších

Čo je nové

3D štruktúru určili výskumníci z Inštitútu Maxa Plancka v Nemecku pod vedením riaditeľa Patricka Cramera, uviedol inštitút vo vyhlásení.

Rekonštituovali polymerázu z troch purifikovaných proteínov. Akonáhle to bolo funkčné v skúmavke, skúmali vzorky pod elektrónovým mikroskopom, zväčšeným viac ako 100 000 krát. Jedna vzorka vyzerala inak, nejako zvláštne. Naša prvá myšlienka bola zahodiť to. Našťastie sme to neurobili: Táto vzorka nám celkovo poskytla údaje vysokej kvality, ktoré sme potrebovali, uviedol vo vyhlásení výskumník Dimitrij Tegunov.

Tím uviedol, že v celkovej architektúre je kopírovací stroj SARS-CoV2 podobný stroju SARS-CoV, koronavírusu zodpovednému za SARS. Zaznamenali však aj charakteristické črty. Jedným z nich je dodatočný prvok v polymeráze SARS-CoV2, s ktorým viaže RNA, kým neskopíruje genetický materiál.

Prekvapilo nás, keď sme zistili, že štruktúra polymerázy koronavírusu je špeciálna – líši sa od iných štruktúr, ktoré sme doteraz skúmali, povedal výskumník Hauke ​​Hillen.

Prečo na tom záleží

Výskumníci sa opakovane odvolávali na remdesivir, ktorý funguje tak, že blokuje polymerázu. Ich opis 3D štruktúry prichádza uprostred zmiešaných signálov zo štúdií o remdesivire. Zatiaľ čo niektoré štúdie zistili, že výsledky sú povzbudivé, štúdia publikovaná tento týždeň v The Lancet uviedla, že klinické prínosy z podávania remdesiviru neboli štatisticky významné.

Znalosť architektúry polymerázy v atómovom meradle je však dôležitá, pretože otvára nové cesty na pochopenie vírusu a boj proti nemu. Tím plánuje preskúmať, ako antivírusové látky blokujú šírenie koronavírusov.

Nenechajte si ujsť Vysvetlené | Expert vysvetľuje: „Potrebujeme dohody o globálnom prístupe, kým sa vyvinie vakcína“

S dostupnou štruktúrou by bolo možné optimalizovať existujúce látky, ako je remdesivir, a zlepšiť ich účinok. Ale chceme tiež hľadať nové látky, ktoré sú schopné zastaviť vírusovú polymerázu, povedal Cramer, riaditeľ Max Planck.

Zdieľajte So Svojimi Priateľmi: