Wenn eine neue Krankheit auftritt, ergreifen Wissenschaftler auf der ganzen Welt Maßnahmen, um herauszufinden, was sie dagegen tun können, in der Hoffnung, neue Wege zu finden, um zu helfen.
Forscher der University of Minnesota (UM) haben genau das getan – indem sie die Struktur des “Spike” -Proteins auf der Oberfläche von SARS-CoV-2 untersuchten, hofft das Team, dass sie zur Grundlage für die Entwicklung eines neuen Arzneimittels beigetragen haben.
“Im Allgemeinen können wir durch die Untersuchung der Strukturmerkmale viraler Proteine, die für den Kontakt mit menschlichen Zellen am wichtigsten sind”, erklärt der biomedizinische Forscher Fang Li, “Medikamente entwickeln, die sie suchen und ihre Aktivität blockieren.”
Das Team verwendete Röntgenkristallographie, um ein 3D-Modell zu erstellen, wie das stachelige Protein aussieht und wie es an menschliche Zellen bindet.
Dies klingt zwar nicht nach den Coronavirus-Fotos, die Sie bisher gesehen haben, ist jedoch ein unglaublich nützliches Modell für Biologen. Es ermöglicht ihnen zu visualisieren, wie kleine Mutationen in einem Protein verschiedene Falten und Grate erzeugen, die es dem Viruspartikel ermöglichen, sich an Rezeptoren in unseren eigenen Zellen zu binden.
Die Forscher fanden heraus, dass der SARS-CoV-2-Coronavirus-Stamm mehrere Mutationen aufweist, die einen besonders kompakten “Kamm” im Spike-Protein bilden.
Dieser Kamm ist kompakter als der des SARS-Virus und kann einer der Gründe sein, warum dieser neue Stamm Menschen so gut infiziert und COVID-19 verursacht.
'Die 3D-Struktur zeigt, dass im Vergleich zu dem Virus, das den Ausbruch von SARS in den Jahren 2002-2003 verursacht hat. Das neue Coronavirus hat neue Strategien für die Bindung an seinen menschlichen Rezeptor entwickelt, was zu einer engen Bindung führt ', sagte Lee.
“Eine enge Bindung an den menschlichen Rezeptor kann dem Virus helfen, menschliche Zellen zu infizieren und sich unter Menschen auszubreiten.”
Das Team hofft, dass die neue Simulation anderen Forschern helfen wird, Medikamente oder Impfstoffe gegen das Virus zu entwickeln.
“Unsere Arbeit könnte dazu beitragen, monoklonale Antikörper zu entwickeln, die als Medikament zur Erkennung und Neutralisierung des rezeptorbindenden Teils des Spike-Proteins dienen”, sagte Lee.
“Oder ein Teil des Dornproteins könnte die Basis des Impfstoffs sein.”
Aber wir müssen in diesem Stadium vorsichtig sein. Diese Art der Forschung entwickelt sich ständig weiter, und obwohl das Modell vielversprechend ist, wurden in der Studie nur kleine Fragmente des Virus – seiner Bindungsdomäne – verwendet. Daher müssen noch weitere Informationen untersucht werden.
Die Studie wurde in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.
Quellen: Foto: (Shang et al., Nature, 2020)
