Selitetty: Miltä koronaviruksen 'kopiokone' näyttää

Tutkijat ovat raportoineet, että he ovat määrittäneet tämän kopiokoneen 3D-rakenteen. Tämä mahdollistaa sen, että voidaan tutkia, kuinka remdesivirin kaltaiset lääkkeet toimivat, he huomauttavat.

SARS-CoV2-polymeraasin 3D-rakenne. Punainen ja sininen kuvaavat RNA:ta. (Lähde: Max Planck Institute)

Kun uusi koronavirus SARS-CoV2 tunkeutuu ihmissoluun, ratkaiseva seuraava vaihe on replikaatio, kun se luo kopioita kopioiden jälkeen itsestään. Virus käyttää tähän kopiokonetta, joka on tällä toiminnolla varustettu entsyymi. Eri lääkkeillä tehdyt kokeet kohdistuvat viruksen aktiivisuuden eri vaiheisiin, ja osa niistä, erityisesti remdesivir, pyrkii estämään spesifisesti viruksen geneettistä materiaalia monistavaa entsyymiä.

Nyt tutkijat ovat raportoineet, että he ovat määrittäneet tämän kopiokoneen 3D-rakenteen. Tämä mahdollistaa sen tutkimisen, kuinka huumeet, kuten remdesivir työtä, he huomauttavat.

Kuinka se toimii

Infektion ensimmäinen vaihe on virus, joka pääsee ihmisen soluun. Viruksen pinnalla on piikin muotoinen proteiini, niin kutsuttu korona, joka sitoutuu ihmissolun entsyymiin ACE2. Tämän jälkeen virus happamoittaa solun pinnalla olevia osastoja, saapuu sisään ja alkaa sitten lisääntyä käyttämällä kehon omaa mekanismia.

SARS-CoV2 on tehty yhdestä RNA:n juosteesta, jota kopioidaan ja kopioidaan uudelleen. Entsyymejä, jotka mahdollistavat RNA:n (tai DNA:n) luomisen, kutsutaan polymeraaseiksi; SARS-CoV2:n tapauksessa polymeraasi on nimeltään RdRp, jota kutsutaan myös nsp12:ksi. Se on polymeraasi, jonka rakenteen tutkijat ovat nyt kuvanneet.

Express selitettyon nyt päälläTelegram. Klikkaus tästä voit liittyä kanavallemme (@ieexplained) ja pysy ajan tasalla uusimmista

Mitä uutta

3D-rakenteen ovat määrittäneet saksalaisen Max Planck -instituutin tutkijat johtaja Patrick Cramerin johdolla, instituutti sanoi lausunnossaan.

He muodostivat polymeraasin kolmesta puhdistetusta proteiinista. Kun se oli toiminnassa koeputkessa, he tutkivat näytteet elektronimikroskoopilla, suurennettuina yli 100 000 kertaa. Yksi näyte näytti erilaiselta, jotenkin oudolta. Ensimmäinen ajatuksemme oli hylätä se. Onneksi emme: Tämä näyte tarjosi meille kaiken kaikkiaan laadukasta tietoa, jota tarvitsemme, tutkija Dimitry Tegunov sanoi lausunnossaan.

Tiimi raportoi, että kokonaisarkkitehtuuriltaan SARS-CoV2-kopiokone on samanlainen kuin SARS-CoV, SARS-sairaudesta vastaava koronavirus. He huomasivat kuitenkin myös erityispiirteitä. Yksi näistä on SARS-CoV2-polymeraasin lisäelementti, jonka kanssa se sitoo RNA:ta, kunnes se on kopioinut geneettisen materiaalin.

Yllätyimme havaitessamme, että koronaviruspolymeraasin rakenne on erityinen – se eroaa muista tähän mennessä tutkimistamme rakenteista, tutkija Hauke ​​Hillen sanoi.

Miksi sillä on väliä

Tutkijat viittasivat toistuvasti remdesiviriin, joka toimii estämällä polymeraasin. Heidän kuvauksensa 3D-rakenteesta tulee remdesivir-tutkimuksista saatujen sekalaisten signaalien keskellä. Vaikka joissakin kokeissa tulokset ovat olleet rohkaisevia, The Lancetissa tällä viikolla julkaistussa tutkimuksessa on raportoitu, että remdesivirin annon kliinisiä hyötyjä ei havaittu tilastollisesti merkitseviksi.

Polymeraasin arkkitehtuurin tuntemus atomimittakaavassa on kuitenkin tärkeää, koska se avaa uusia väyliä viruksen ymmärtämiseen ja torjuntaan. Ryhmä aikoo tutkia, kuinka viruslääkkeet estävät koronavirusten leviämisen.

Älä missaa Explained | Asiantuntija selittää: 'Tarvitsemme maailmanlaajuisia pääsysopimuksia ennen kuin rokote kehitetään'

Käsillä olevan rakenteen avulla voisi olla mahdollista optimoida olemassa olevia aineita, kuten remdesivir, ja parantaa niiden vaikutusta. Mutta haluamme myös etsiä uusia aineita, jotka pystyvät pysäyttämään viruspolymeraasin, sanoi Cramer, Max Planckin johtaja.

Jaa Ystäviesi Kanssa: