8 jun
2020

Forskere producerer første open source all-atom modeller af COVID-19

Virussen SARS coronavirus 2 (SARS-CoV-2) er den kendte årsag til coronavirus sygdom 2019 (COVID-19). “spike” eller S-proteinet letter viral adgang til værtsceller.

Nu en gruppe forskere fra Lehigh og Seoul National University i Sydkorea og University of Cambridge i Storbritannien har arbejdet sammen om at producere de første open source all-atom modeller af en fuld-længde S protein. Forskerne siger, at dette er af særlig betydning, fordi S-protein spiller en central rolle i viral adgang til celler, hvilket gør det til et hovedmål for vaccine og antiviral lægemiddeludvikling.

Denne video illustrerer, hvordan du opbygger membransystemet fra deres SARS-CoV-2 S proteinmodeller. Model-bygning program er åben adgang og kan findes fra hjemmesiden for CHARMM-GUI på COVID-19 Arkiv.

UDVIKLET af Wonpil Im, en professor i Lehigh’s Institut for Biologiske Videnskaber og Bioengineering Department, CHARMM-GUI (grafisk brugergrænseflade) er et program, der simulerer komplekse biomolekylære systemer enkelt, præcist og hurtigt. Im beskriver det som en “beregningsmæssige mikroskop”, der gør det muligt for forskere at forstå molekylære niveau interaktioner, der ikke kan observeres på nogen anden måde.

“Vores modeller er de første fuldt glycosylated fuld længde SARS-CoV-2 spike (S) protein modeller, der er tilgængelige for andre forskere,” siger Im. “Jeg var heldig at samarbejde med Dr. Chaok Seok fra Seoul National University i Korea og Dr. Tristan Croll fra University of Cambridge i Storbritannien. Vores team tilbragte dage og nætter for at bygge disse modeller meget omhyggeligt fra de kendte cryo-EM struktur dele. Modellering var meget udfordrende, fordi der var mange regioner, hvor simple modellering undladt at levere modeller af høj kvalitet.”

Forskere kan bruge modellerne til at udføre innovativ og ny simulationsforskning til forebyggelse og behandling af COVID-19, ifølge Im.

S-proteinstrukturen blev bestemt med kryo-EM med RBD op (PDB ID: 6VSB) og med RBD ned (PDB ID: 6VXX). Men denne model har mange manglende rester. Så de først modelleret de manglende aminosyre rester, og derefter andre manglende domæner. Derudover modellerede de alle potentielle glycaner (eller kulhydrater) knyttet til S-proteinet. Glycanerne forhindrer antistofgenkendelse, hvilket gør det vanskeligt at udvikle en vaccine. De byggede også et viralt membransystem af et S-protein til molekylær dynamiksimulering.

Holdet anbefaler at læse fortryk papir, “Modellering og simulering af en fuldt glycosylated Full-length SARS-CoV-2 Spike Protein i en viral membran,” før du bruger nogen af modellerne.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *