在SARS-CoV-2棘突蛋白中发现一种可药物口袋,可以阻止病毒的活动
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由布里斯托尔大学领导的一个国际科学家团队在SARS-CoV-2棘突蛋白中发现了一个可用于阻止病毒感染人类细胞的药物袋。研究人员说,他们的发现发表在今天的杂志上科学,是一个潜在的“游戏更换者”,在击败目前的大流行中,并补充说,发展到他们发现的口袋的小分子抗病毒药物可以帮助消除Covid-19。
SARS-COV-2由多种糖蛋白的多拷贝装饰,称为“尖峰蛋白”,其在病毒感染性中起重要作用。尖峰与人体细胞表面结合,允许病毒穿透细胞并开始复制,造成广泛的破坏。
在这项开创性的研究中,由布里斯托尔生物化学学院的克里斯蒂安·沙菲策尔教授和马克斯·普朗克-布里斯托尔最小生物学中心的伊姆雷·伯杰教授领导的团队使用了一种强大的成像技术——电子低温显微镜(cryo-EM),以接近原子分辨率分析了SARS-CoV-2峰值。在Oracle高性能云计算的支持下,非典CoV-2棘突蛋白的三维结构被生成,使研究人员能够窥视棘突的内部,识别其分子组成。
出乎意料的是,研究团队的分析显示出小分子,亚油酸(LA)的存在,埋在尖峰蛋白内的量身定制的口袋里。La是一种游离脂肪酸,对于许多细胞功能是必不可少的。这人体不能产生。相反,身体通过饮食吸收这种基本分子。有趣的是,LA在炎症和免疫调节中发挥着重要作用,而炎症和免疫调节都是COVID-19疾病进展的关键因素。LA也需要维持肺中的细胞膜,这样我们才能正常呼吸。
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伯杰教授说:“我们确实对我们的发现及其含义感到困惑。这里我们有LA,一种处于COVID-19患者中失控的功能中心的分子,会带来可怕的后果。根据我们的数据,造成这一切混乱的病毒抓住并紧紧抓住这种分子,基本上解除了身体的大部分防御。”
Schaffitzel教授解释说:“从其他疾病中,我们知道,与洛杉矶代谢途径的修补可以触发全身炎症,急性呼吸窘迫综合征和肺炎。这些病理全部观察到患有严重Covid-19的患者。最近的Covid-19患者的研究在血清中表现出显着降低的洛杉矶水平。“
Berger教授补充说:“我们的发现首次提供了洛杉矶、COVID-19病理表现和病毒本身之间的直接联系。现在的问题是如何利用这一新知识对抗病毒本身,战胜大流行。”
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有希望的理由。在鼻病毒中,一种导致普通感冒的病毒,被利用类似的口袋,以开发有效的小分子,其紧紧地绑在脊髓穴位的口袋中,抑制鼻病毒的结构,停止其感染性。这些小分子成功用作人类试验中的抗病毒药物,在临床中击败鼻病毒。基于他们的数据,布里斯托尔团队持乐观地,现在可以追求类似的策略来开发针对SARS-COV-2的小分子抗病毒药物。
沙夫策尔教授说:“COVID-19继续造成广泛的破坏,在缺乏经过验证的疫苗的情况下,我们也要寻找其他方法来对抗这种疾病,这是至关重要的。如果我们看看艾滋病毒,经过30年的研究,最终起作用的是一种小分子抗病毒药物的鸡尾酒,它阻止了病毒。我们在SARS-CoV-2棘突蛋白中发现了一个可用药的口袋,这可能会导致新的抗病毒药物在病毒进入之前关闭和消除病毒人类细胞牢牢地阻止它前进。”
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甲骨文研究部副总裁艾莉森·德本威克·米勒补充说:“甲骨文研究将研究人员和云计算联合起来,帮助为我们的星球和人类带来有益的变化。SARS-CoV-2和COVID-19正在造成全球破坏,寻找疫苗和治疗方法的研究工作无法迅速开展。我们很高兴,甲骨文的高性能云基础设施使Berger和Schaffitzel教授能够研究冠状病毒突增蛋白的分子结构,并做出这一强大而意外的新发现,有助于遏制疫情,拯救生命。”
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