تحقیقات وجود یک “جیب” مخفی در سطح پروتئین کلیدی SARS-CoV-2 را نشان می دهد.



با ظهور مداوم انواع جدید و خطر گونه‌های جدید ویروس، توسعه درمان‌های نوآورانه در برابر SARS-CoV-2 یک چالش بزرگ بهداشت عمومی باقی مانده است. در حال حاضر، پروتئین هایی که روی سطح ویروس قرار دارند و/یا در تکثیر آن نقش دارند، اهداف درمانی ترجیحی هستند، مانند پروتئین Spike که توسط واکسن ها مورد هدف قرار می گیرد. یکی از آنها، پروتئین غیر ساختاری Nsp1، تا کنون کمی مورد مطالعه قرار گرفته بود. تیمی از دانشگاه ژنو (UNIGE)، با همکاری دانشگاه کالج لندن (UCL) و دانشگاه بارسلونا، اکنون وجود یک “جیب” مخفی را بر روی سطح آن فاش کرده اند. این حفره یک هدف دارویی بالقوه، راه را برای توسعه درمان‌های جدید علیه کووید-19 و سایر ویروس‌های کرونا باز می‌کند. این نتایج را می توان در مجله یافت eLife.

عرضه سریع واکسن‌ها و داروهای ضد ویروسی جدید به مهار همه‌گیری کووید-19، ناشی از ویروس SARS-CoV-2 کمک کرده است. علیرغم پیشرفت های انجام شده، توسعه روش های درمانی جدید هنوز یک اولویت فوری است: ظهور مداوم انواع جدید – که برخی از آنها به درمان های فعلی مقاوم هستند – و ظهور احتمالی گونه های جدید ویروس، خطر ابتلا به بیماری های همه گیر جدید را نشان می دهد. پروتئین ها در خط مقدم اهداف درمانی برای مبارزه با ویروس هستند. شناخته شده ترین پروتئین اسپایک است که بر روی سطح SARS-CoV-2 قرار دارد و به آن ظاهر «مسیخ دار» می دهد. این کلید ورود ویروس به سلول های ما است. این هدف واکسن های RNA مسنجر است.

پروتئین کلیدی کمی مطالعه شده

SARS-CoV-2 همچنین پروتئین‌های دیگر – پروتئین‌های «غیر ساختاری» – را با استفاده از منابع سلول‌های ما پس از ورود به آنها می‌سازد. آنها شانزده نفر هستند. آنها برای تکثیر ویروس ضروری هستند. برخی در زمینه توسعه داروهای جدید مورد مطالعه قرار گرفته اند. دیگران کمتر مورد توجه قرار گرفته اند. این مورد در مورد پروتئین Nsp1 است. بدون حفره های آشکار روی سطح آن برای لنگر انداختن یک داروی بالقوه، محققان احساس کردند که نمی تواند هدفی برای درمان باشد.

با این حال، Nsp1 یک عامل عفونی مهم SARS-CoV-2 است. این پروتئین کوچک ویروسی به طور انتخابی ریبوزوم ها – کارخانه های پروتئین سلول های ما – را مسدود می کند و آنها را برای سلول های ما غیرقابل استفاده می کند و در نتیجه از پاسخ ایمنی جلوگیری می کند. در عین حال، از طریق ریبوزوم ها، Nsp1 تولید پروتئین های ویروسی را تحریک می کند.

فرانچسکو لوئیجی ژرواسیو، استاد کامل بخش علوم دارویی و موسسه علوم دارویی غرب سوئیس در دانشکده علوم UNIGE، و در گروه شیمی و موسسه زیست شناسی ساختاری و مولکولی در UCL

توسط الگوریتم ها آشکار می شود

تیم پروفسور Gervasio، با همکاری UCL و دانشگاه بارسلونا، وجود یک حفره “پنهان” در سطح Nsp1 را آشکار کردند که می تواند هدف داروهای آینده علیه SARS-CoV-2 باشد. آلبرتو بورساتو، دستیار پژوهشی و آموزشی در بخش علوم دارویی و موسسه علوم دارویی غرب سوئیس از دانشکده علوم پزشکی، توضیح می‌دهد: «برای کشف این جیب پنهان و نیمه پنهان، شبیه‌سازی‌هایی را با استفاده از الگوریتم‌هایی که توسعه داده‌ایم انجام دادیم. علوم UNIGE، اولین نویسنده این مطالعه. سپس، به منظور تأیید اینکه این پاکت می‌تواند به عنوان هدف دارویی استفاده شود، از روش‌های غربالگری تجربی و کریستالوگرافی اشعه ایکس استفاده کردیم.»

تیم تحقیقاتی بسیاری از مولکول‌های کوچک را آزمایش کردند که به طور بالقوه می‌توانند به حفره Nsp1 متصل شوند (غربالگری تجربی). به طور خاص یکی را شناسایی کرد – 5 استیل آمینو ایندان یا 2E10 – که همچنین امکان تعیین آرایش فضایی اتم‌های تشکیل‌دهنده حفره را (با کریستالوگرافی) می‌داد. اینها داده های ضروری هستند که اساس توسعه داروهای جدید را تشکیل می دهند.

فرانچسکو لوئیجی ژرواسیو، آخرین مطالعه، می‌گوید: «این نتایج راه را برای توسعه درمان‌های جدیدی که پروتئین Nsp1 را هدف قرار می‌دهند، نه تنها علیه SARS-CoV-2 و انواع آن، بلکه علیه سایر ویروس‌های کرونایی که Nsp1 در آنها وجود دارد، هموار می‌کند.» نویسنده. در مورد روشی که برای آشکار کردن محفظه پنهان Nsp1 ایجاد شده است، می توان از آن برای کشف حفره های جدید روی سطح پروتئین های دیگر استفاده کرد که هنوز برای دانشمندان ناشناخته است.

منبع:

مرجع مجله:

بورساتو، آ.، و همکاران (2022) آشکار کردن پاکت‌های مرموز قابل مصرف دارو در Nsp1 SARS-CoV-2 و سایر ویروس‌های بتا با شبیه‌سازی و کریستالوگرافی. eLife. doi.org/10.7554/eLife.81167.



منبع