SixSilver Jubiler Gliwice

Naukowcy z Politechniki Śląskiej w międzynarodowym zespole pracują nad jednym z kluczowych enzymów wirusa SARS-CoV-2 

Nowoczesne metody obliczeniowe pozwalają na znaczne przyspieszenie badań pozwalających poznać strukturę i funkcję białek – również wirusowych, a w efekcie służą jako pomoc w zaprojektowaniu skutecznych leków czy szczepionek.  Naukowcy z grupy badawczej Tunneling Group, działającej przy Centrum Biotechnologii Politechniki Śląskiej, wykorzystując symulacje dynamiki molekularnej i autorskie oprogramowanie, dogłębnie poznali strukturę głównej proteazy wirusa SARS-CoV-2, enzymu, który jest jednym z kluczowych enzymów w cyklu życiowym wirusa.

Młody zespół działający pod kierunkiem dra hab. Artura Góry z Centrum Biotechnologii Politechniki Śląskiej w ramach nawiązanej współpracy z badaczami z Uniwersytetu Alberty w Kanadzie oraz Politechniki w Turynie scharakteryzował główną proteazę SARS-CoV-2 (SARS-CoV-2 Mpro) oraz porównał ją z odpowiadającym enzymem wirusa wywołującego SARS (SARS-CoV Mpro). 

– Początkowo chcieliśmy porównać zachowanie obu enzymów i na tej podstawie zaproponować związki, które były już wcześniej przebadane i mogłyby szybko zostać wprowadzone, aby zahamować aktywność głównej proteazy, a tym samym zahamować namnażanie się wirusa. Niestety, już podczas wstępnych analiz okazało się, że kieszeń wiążąca substrat, w której miałoby następować wiązanie związków hamujących działanie enzymu, jest bardzo ruchliwa. Co oznacza, że nie możemy skorzystać z drogi na skróty – opowiada o wynikach badań dr hab. Artur Góra. Dodatkowo zaobserwowaliśmy, że nasz cel molekularny może łatwo ulec dalszym zmianom, gdyż charakteryzuje się dużą zmiennością ewolucyjną – dodaje. To w efekcie oznaczałoby, że cały nasz i naszych partnerów wysiłek może pójść na marne. Dlatego też niezwłocznie rozpoczęliśmy prace nad wytypowaniem innego – mniej ruchliwego i ewolucyjnie stabilnego – rejonu białka Mpro, do którego potencjalne leki mogłyby się wiązać skuteczniej – mówi dr hab. inż. Artur Góra.

Poprzez połączenie analizy dynamiki białka z analizą ewolucyjną oraz analizą wpływu dalszych mutacji na stabilność enzymu chcemy wygrać ten szczególnego rodzaju wyścig zbrojeń, inaczej mówiąc chcemy przechytrzyć wirusa i przewidzieć kolejne możliwe drogi jego ewolucji. Już teraz wiemy, że wirus wyizolowany we Włoszech różni się od tego z Wuhan. Mutacje prowadzące do zmian w sekwencji głównej protazy to także tylko kwestia czasu i chcemy być na tę ewentualność dobrze przygotowani. 

Nasze prace nie są tylko i wyłącznie teoretyczne, skuteczność wiązania się wytypowanych związków możemy błyskawicznie sprawdzić dzięki nowoczesnej platformie do wysokoprzepustowej analizy interakcji międzycząsteczkowych dostarczonej przez firmę NanoTemper. Możemy mówić o dużym szczęściu w tej sytuacji, grant na pozyskanie unikalnej infrastruktury badawczej otrzymaliśmy pod koniec zeszłego roku i przy wykorzystaniu MonolithNT.Automated jesteśmy w stanie zweryfikować kilkaset związków dziennie. 

Prace w kierunku scharakteryzowania SARS-CoV-2 Mpro ruszyły w momencie, kiedy udostępniona została struktura krystalograficzna tego białka. Na jej podstawie wykonane zostały symulacje dynamiki molekularnej, które następnie przeanalizowano pod kątem zmian dynamiki i zachowania białka. Grupa Tunneling Group stworzyła program AQUA-DUCT, który pozwala na przeanalizowanie dynamiki zachowania białka z uwzględnieniem zmian w dostępnych przestrzeniach wewnątrzcząsteczkowych, co przy konwencjonalnej analizie jest zwykle pomijane. Dodatkowo, badania zostały rozszerzone o analizę ewolucyjną wirusowych białek Mpro oraz badanie stabilności białka. Pierwsze wyniki badań zespołu dra Góry zostały udostępnione dla wszystkich zainteresowanych już na początku marca, czekają również na recenzje w jednym z topowych czasopism. 

W zespole badawczym z ramienia Politechniki Śląskiej pracują: dr hab. Artur Góra z Centrum Biotechnologii, doktorantki – mgr Karolina Mitusińska z Centrum Biotechnologii i Wydziału Chemicznego, mgr inż. Maria Bzówka ze Wspólnej Szkoły Doktorskiej, oraz inż. Agata Raczyńska i inż. Aleksandra Samol z Wydziału Automatyki, Elektroniki i Informatyki.

4 KOMENTARZE

  1. @Jacek
    Cieszę się, że ciągle mamy w kraju świadomych czytelników, którzy unikają bezmyślnego przyjmowania wszystkich pseudonaukowych streszczeń artykułów naukowych. Wszystkich zachęcam do zapoznania się z dostępną treścią artykułu przed dalszym udostępnianiem tej “nowinki”.

  2. Żenującym jest fakt, że tacy “naukowcy” tak bezczelnie żerują na spotykającej nas tragedii. Tego typu artykuły powstają tylko po to by załapać się na falę popularności tematu. Wzywam Redakcję do poprawy artykułu oraz RZETELNEGO opisu treści oraz wyników badania. Dodam również, że wspomniana praca zespołu nie została jeszcze opublikowana, więc na tym etapie Redakcja promuje jedynie niezrecenzowane domysły zespołu badawczego. Czyżby płatna reklama?

  3. Kiedy ktoś w końcu się przyznaje, że ten wirus to globalna “ściema”? Wirus jest “nowy” bo co chwilę mamy jakiś nowy wirus, ale czy rzeczywiście jest taki groźny? Są specjaliści, którzy zgodnie twierdzą, że nie. Kiedy pojawi się ktoś rozsądny kto powie tym testom na spoleczenstwie “dość”? Pewnie póki będzie leciała z tego kosmiczna kasa to nieprędko, zresztą głupio się tak przyznać, że ludzie umierają na coś innego jak już się tak temat rozdmuchało.

  4. Czy ktoś czytał tę pracę? Od kiedy przeprowadzenie symulacji dynamiki molekularnej jest przełomowe? Wyniki tych badań również nie są. Pisanie o planach w celu dobrej reklamy działającej na ludzi nie znających się na branży jest nieetyczne. Mamy wspaniały zespół we Wrocławiu, gdzie prof. Drąg doszedł do bardzo cenionych wyników, które są wykorzystywane w praktyce https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.03.07.981928v1.full

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Please enter your comment!
Please enter your name here