Młody zespół badaczy, działający pod kierunkiem dr. hab. Artura Góry, 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. A to oznacza, że nie możemy skorzystać z drogi na skróty – relacjonuje dr hab. Artur Góra z Centrum Biotechnologii Politeczniki Śląskiej. Jak dodaje, pracujacy pod jego kierunkiem zespół zaobserwował, że jego cel molekularny może łatwo ulec dalszym zmianom, gdyż charakteryzuje się dużą zmiennością ewolucyjną. - 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, z którym potencjalne leki mogłyby się wiązać skuteczniej – mówi Artur Góra.

Jak wygrać ten specyficzny wyścig zbrojeń?

Jak podkreśla, poprzez połączenie analizy dynamiki białka z analizą ewolucyjną oraz analizą wpływu dalszych mutacji na stabilność enzymu chcą wygrać ten szczególnego rodzaju wyścig zbrojeń - 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 proteazy to także tylko kwestia czasu i chcemy być na tę ewentualność dobrze przygotowani – mówi, przekonując, że prace śląskich naukowców nie są 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 - tłumaczy.

Pierwsze wyniki badań czekają na publikację

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 rozszerzono o analizę ewolucyjną wirusowych białek Mpro oraz badanie stabilności białka. Pierwsze wyniki badań zespołu dr. Góry zostały udostępnione dla wszystkich zainteresowanych już na początku marca, czekają również na recenzje w jednym z prestiżowych czasopism naukowych.

Polecamy także:

ABM: start badań nad szczepionką na koronawirusa

Sanepid publikuje nowe wytyczne m.in. do badań w kierunku SARS-CoV-2

MZ: 692 zdiagnozowane osoby z koronawirusem