Новые данные о функциях вируса SARS-CoV-2 могут помочь в разработке методов лечения

Впервые исследовательской группе удалось получить рентгеновские изображения критически важного фермента вируса COVID-19 в процессе выполнения его функции. Это открытие может улучшить дизайн новых методов лечения болезни.

Исследователи, изучающие атомную структуру SARS-CoV-2, вируса, вызывающего COVID-19, сделали знаковое открытие, которое может предоставить важную информацию для разработки безопасных и эффективных противовирусных препаратов.

Используя мощный рентгеновский луч для изучения белков SARS-CoV-2 в кристаллической форме, команда из Университета Британской Колумбии (UBC) впервые наблюдала за работой главной протеазы вируса — важного фермента.

Эта широко исследуемая противовирусная мишень является центральным ферментом, который позволяет вирусу разрезать крупные белки, называемые полипротеинами, на более мелкие функциональные единицы. Этот процесс необходим для репликации вируса и заражения других человеческих клеток.

"То, что мы зафиксировали с высоким разрешением, — это один из важных этапов этого процесса, который никогда раньше не визуализировался ни в одной вирусной протеазе этого класса", — сказала Натали Стринадка, профессор биохимии UBC, возглавлявшая исследовательскую группу.

Исследование было опубликовано в журнале Nature.

Прорыв стал возможным благодаря Advanced Photon Source (APS) — пользовательскому объекту Управления науки Министерства энергетики США (DOE) в Национальной лаборатории Аргонн. APS производит рентгеновские лучи, яркость которых примерно в миллиард раз выше, чем у лучей, используемых врачами и стоматологами. Это позволяет исследователям изучать структуру протеазы коронавируса в мельчайших деталях на атомном уровне.

Новая информация может быть особенно интересна ученым во всем мире, которые стремятся разработать противовирусные методы лечения COVID-19. Если главная протеаза будет ингибирована лекарством (малой молекулой), полипротеины не будут разрезаны на функциональные фрагменты, что эффективно блокирует репликацию вируса и последующую передачу.

"Теперь у нас есть гораздо лучшая схема этих механистических структур, которая поможет создать наилучший возможный ингибитор", — сказала Стринадка. — "Лучшее знание структуры, как у нас сейчас, помогает направлять исследования лекарств, сужая поле потенциальных мишеней, вместо того чтобы скринировать миллиарды потенциальных молекул".

Возможности удаленного доступа в Аргонне позволили исследователям из Британской Колумбии собирать данные в реальном времени и управлять лучом APS, расположенным примерно в 2200 милях в Иллинойсе.