Razele X măresc structura proteinelor în centrul virusului COVID-19 - ScienceDaily
O echipă de cercetători de la laboratorul național Oak Ridge și Argonne al Departamentului Energiei a efectuat primele măsurători de raze X la temperatura camerei pe proteaza principală SARS-CoV-2 - enzima care permite reproducerea virusului.
Măsurătorile cu raze X marchează un prim pas important în scopul final al cercetătorilor de a construi un model 3D cuprinzător al proteinei enzimatice. Modelul va fi utilizat pentru a avansa simulări de supercomputere care vizează găsirea inhibitorilor de droguri pentru a bloca mecanismul de replicare a virusului și a ajuta la încetarea pandemiei COVID-19. Rezultatele cercetărilor lor sunt disponibile publicului și au fost publicate în revista Nature Communications.
SARS-CoV-2 este virusul care cauzează boala COVID-19. Virusul se reproduce exprimând lanțuri lungi de proteine care trebuie tăiate în lungimi mai mici de către enzima protează.
"Proteaza este indispensabilă pentru ciclul de viață al virusului. Proteina are forma unei inimi a lui Valentin, dar chiar este inima virusului care îi permite să se replice și să se răspândească. Dacă inhibi proteaza și oprești inima, virusul nu poate produce proteinele care sunt esențiale pentru replicarea sa. De aceea, proteaza este considerată o țintă atât de importantă de droguri ", a declarat Andrey Kovalevsky, autorul ORNL. În timp ce structura este cunoscută din cristalele conservate criogenic, „Este pentru prima dată când structura acestei enzime a fost măsurată la temperatura camerei, ceea ce este semnificativ deoarece este aproape de temperatura fiziologică în care funcționează celulele”.
Construirea unui model complet al structurii proteinei necesită identificarea fiecărui element din structură și modul în care acestea sunt aranjate. Razele X sunt ideale pentru detectarea elementelor grele precum atomii de carbon, azot și oxigen. Datorită intensității fasciculelor de raze X la majoritatea instalațiilor de sincrotron pe scară largă, eșantioanele biologice trebuie de obicei congelate criogenic la aproximativ 100 K, sau aproximativ minus 280 grade Fahrenheit, pentru a rezista radiației suficient de mult pentru ca datele să fie colectate.
Pentru a prelungi durata de viață a probelor de proteine cristalizate și a le măsura la temperatura camerei, cercetătorii ORNL au crescut cristale mai mari decât cele necesare pentru studiile de criotron sincron și au folosit un aparat de raze X intern care prezintă un fascicul mai puțin intens.