Vysvětleno: Jak vypadá „kopírovací stroj“ koronaviru

Výzkumníci oznámili, že určili 3D strukturu tohoto kopírovacího stroje. To umožňuje zkoumat, jak fungují léky, jako je remdesivir, poznamenávají.

3D struktura polymerázy SARS-CoV2. Červená a modrá znázorňují RNA. (Zdroj: Max Planck Institute)

Jakmile nový koronavirus SARS-CoV2 napadne lidskou buňku, klíčovou další fází je replikace, kdy vytváří kopie po kopiích sebe sama. K tomu virus využívá svůj kopírovací stroj, což je enzym s touto funkcí. Pokusy s různými léky se zaměřují na různá stádia aktivity viru a některé z nich, zejména remdesivir, se snaží specificky inhibovat enzym, který množí genetický materiál viru.

Nyní vědci oznámili, že určili 3D strukturu tohoto kopírovacího stroje. To umožňuje zkoumat, jak drogy jako např remdesivir práce, poznamenávají.

Jak to funguje

První fází infekce je vstup viru do lidské buňky. Na povrchu viru je protein ve tvaru hrotu, tzv. corona, který se váže na enzym lidské buňky ACE2. Virus poté okyselí kompartmenty na buněčném povrchu, vstoupí a poté se začne replikovat pomocí vlastního mechanismu těla.

SARS-CoV2 je vyroben z jednoho vlákna RNA, což je to, co se kopíruje a znovu kopíruje. Enzymy, které umožňují tvorbu RNA (neboli DNA), se nazývají polymerázy; v případě SARS-CoV2 se polymeráza nazývá RdRp, také nsp12. Je to polymeráza, jejíž strukturu výzkumníci nyní popsali.

Express Vysvětlenoje nyní zapnutoTelegram. Klikněte zde, abyste se připojili k našemu kanálu (@ieexplained) a zůstaňte informováni o nejnovějších

Co je nového

3D strukturu určili vědci z Institutu Maxe Plancka v Německu pod vedením ředitele Patricka Cramera, uvedl institut v prohlášení.

Rekonstituovali polymerázu ze tří purifikovaných proteinů. Jakmile byla ve zkumavce funkční, zkoumali vzorky pod elektronovým mikroskopem, zvětšeným více než 100 000krát. Jeden vzorek vypadal jinak, nějak zvláštně. Naše první myšlenka byla zahodit to. Naštěstí jsme to neudělali: Tento vzorek nám celkově poskytl vysoce kvalitní data, která jsme potřebovali, uvedl v prohlášení výzkumník Dimitrij Tegunov.

Tým uvedl, že v celkové architektuře je kopírovací stroj SARS-CoV2 podobný tomu SARS-CoV, koronaviru odpovědnému za SARS. Zaznamenali však také charakteristické rysy. Jedním z nich je další prvek v polymeráze SARS-CoV2, se kterou váže RNA, dokud nezkopíruje genetický materiál.

Byli jsme překvapeni, když jsme zjistili, že struktura polymerázy koronaviru je zvláštní – liší se od jiných struktur, které jsme dosud zkoumali, řekl výzkumník Hauke ​​Hillen.

Proč na tom záleží

Výzkumníci opakovaně odkazovali na remdesivir, který funguje tak, že blokuje polymerázu. Jejich popis 3D struktury přichází uprostřed smíšených signálů ze studií na remdesiviru. Zatímco některé studie zjistily, že výsledky jsou povzbudivé, studie publikovaná tento týden v The Lancet uvedla, že klinické přínosy podávání remdesiviru nebyly statisticky významné.

Znalost architektury polymerázy v atomovém měřítku je nicméně důležitá, protože otevírá nové cesty k pochopení viru a boji proti němu. Tým plánuje prozkoumat, jak antivirové látky blokují šíření koronavirů.

Nenechte si ujít Explained | Expert vysvětluje: „Než bude vakcína vyvinuta, potřebujeme dohody o globálním přístupu“

S dostupnou strukturou by mohlo být možné optimalizovat existující látky, jako je remdesivir, a zlepšit jejich účinek. Ale chceme také hledat nové látky, které jsou schopny zastavit virovou polymerázu, řekl Cramer, ředitel Maxe Plancka.

Sdílej Se Svými Přáteli: