Los investigadores han detallado un mecanismo en la corona distintiva de Covid-19 que podría ayudar a los científicos a encontrar rápidamente nuevos tratamientos para el virus y probar rápidamente si es probable que los tratamientos existentes funcionen con versiones mutadas a medida que se desarrollan.
El equipo, dirigido por la Universidad de Warwick como parte de la comunidad EUTOPIA de universidades europeas, ha simulado movimientos en casi 300 estructuras proteicas de la proteína pico del virus Covid-19 mediante el uso de técnicas de modelado computacional, en un esfuerzo por ayudar a identificar prometedorasobjetivos farmacológicos para el virus.
En un nuevo artículo publicado hoy 19 de febrero en la revista Informes científicos , el equipo de físicos y científicos de la vida detalla los métodos que utilizaron para modelar la flexibilidad y la dinámica de las 287 estructuras proteicas para el virus Covid-19, también conocido como SARS-CoV-2, identificado hasta ahora. Al igual que los organismos,Los virus están compuestos de proteínas, biomoléculas grandes que realizan una variedad de funciones. Los científicos creen que un método para tratar el virus podría interferir con la movilidad de esas proteínas.
Han hecho que sus datos, películas e información estructural, detallando cómo se mueven las proteínas y cómo se deforman, para las 287 estructuras de proteínas para Covid-19 que estaban disponibles en el momento del estudio, sean de acceso público para permitir que otros investiguen el potencialavenidas para tratamientos.
Los investigadores centraron sus esfuerzos particulares en una parte del virus conocida como proteína de pico, también llamada estructura del dominio de eco Covid-19, que forma la corona extendida que da nombre a los coronavirus. Este pico es lo que permite que el virus se adhieraa la enzima ACE2 en las membranas celulares humanas, a través de la cual causa los síntomas de Covid-19.
La proteína del pico es de hecho un homotrímero, o tres del mismo tipo de proteína combinados. Al modelar los movimientos de las proteínas en el pico, los investigadores identificaron un mecanismo de 'bisagra' que permite que el pico se enganche en una célula,y también abre un túnel en el virus que es un medio probable de transmitir la infección a la célula enganchada. Los científicos sugieren que al encontrar una molécula adecuada para bloquear el mecanismo, literalmente, al insertar una molécula de tamaño y forma adecuados,Los científicos farmacéuticos podrán identificar rápidamente los medicamentos existentes que podrían ser efectivos contra el virus.
El autor principal, el profesor Rudolf Roemer del Departamento de Física de la Universidad de Warwick, quien realizó el trabajo durante un año sabático en la Universidad CY Cergy-Paris, dijo: "Saber cómo funciona este mecanismo es una forma de detener elvirus, y en nuestro estudio somos los primeros en ver el movimiento detallado de apertura. Ahora que sabe cuál es el rango de este movimiento, puede averiguar qué puede bloquearlo.
"Todas aquellas personas que estén interesadas en comprobar si las estructuras proteicas del virus podrían ser objetivos de fármacos deberían poder examinar esto y ver si la dinámica que calculamos les resulta útil.
"No pudimos observar de cerca todas las 287 proteínas en el tiempo disponible. La gente debería usar el movimiento que observamos como punto de partida para su propio desarrollo de objetivos farmacológicos. Si encuentra un movimiento interesante para una proteína en particularestructura en nuestros datos, puede utilizarla como base para más modelos o estudios experimentales ".
Para investigar los movimientos de las proteínas, los científicos utilizaron un enfoque de modelado de flexibilidad de proteínas. Esto implica recrear la estructura de la proteína como un modelo de computadora y luego simular cómo se movería esa estructura al tratar la proteína como un material que consta de subunidades sólidas y elásticas, conposible movimiento de estas subunidades definidas por enlaces químicos. Se ha demostrado que el método es particularmente eficaz y preciso cuando se aplica a proteínas grandes como la proteína de pico del coronavirus. Esto puede permitir a los científicos identificar rápidamente objetivos prometedores para los medicamentos para una mayor investigación.
Las estructuras de proteínas en las que los investigadores basaron su modelo están todas contenidas en el Banco de datos de proteínas. Cualquiera que publique una estructura biológica debe enviarla al banco de datos de proteínas para que esté disponible gratuitamente en un formato estándar para que otros la descarguen yDesde el comienzo de la pandemia de Covid-19, los científicos de todo el mundo ya han enviado miles de estructuras proteicas de proteínas relacionadas con Covid-19 al Protein Data Bank.
El profesor Roemer agrega: "El estándar de oro en el modelado de la dinámica de proteínas computacionalmente es un método llamado dinámica molecular. Desafortunadamente, este método puede consumir mucho tiempo, particularmente para proteínas grandes como el pico Covid-19, que tiene casi 3000 residuos -los componentes básicos de todas las proteínas. Nuestro método es mucho más rápido, pero naturalmente tenemos que hacer suposiciones simplificadoras más estrictas. Sin embargo, podemos simular rápidamente estructuras que son mucho más grandes de lo que pueden hacer los métodos alternativos.
"Por el momento, nadie ha publicado experimentos que identifiquen estructuras cristalinas de proteínas para las nuevas variantes de Covid-19. Si surgen nuevas estructuras para las mutaciones en el virus, los científicos podrían probar rápidamente los tratamientos existentes y ver si los nuevoslas mecánicas tienen un impacto en su efectividad usando nuestro método. "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Warwick . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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