Si el coronavirus fuera un buque de carga, tendría que entregar su contenido en un muelle para infectar la isla anfitriona. El primer paso de la infección sería anclar junto al muelle, y el segundo paso sería amarrarse al muelle paraacercar el barco lo suficiente para que pueda montar una pasarela y descargar. La mayoría de los tratamientos y vacunas se han centrado en bloquear la capacidad del barco para anclar, pero el siguiente paso es otro objetivo potencial. Nueva investigación de Defne Gorgun, un estudiante graduado,y colegas del laboratorio de Emad Tajkhorshid en la Universidad de Illinois abordan los detalles moleculares de este segundo paso, que podrían informar el diseño de fármacos que lo bloquean. Gorgun presentará su investigación el jueves 25 de febrero en la 65ª Reunión Anual de laSociedad Biofísica que se celebrará virtualmente.
Para infectar nuestras células, el virus que causa COVID-19, SARS-CoV-2, primero adhiere una molécula a la superficie de nuestra célula, pero luego tiene que fusionarse con células humanas. Antes de la pandemia, Gorgun estaba estudiando elinteracciones de moléculas que se adhieren e insertan en las membranas celulares, y cuando COVID-19 comenzó a extenderse, Gorgun rápidamente cambió sus estudios para comprender cómo el SARS-CoV-2 se fusionaba con las células.
Una pequeña región de la proteína espiga externa del SARS-CoV-2 llamada "péptido de fusión" se inserta en la membrana celular humana para comenzar el proceso de fusión. Los científicos conocían la ubicación y la forma aproximada del péptido de fusión; sin embargo,no sabía exactamente cómo interactuaba y penetraba en la membrana celular humana y si habría cambios en su forma cuando se pegara a la membrana. Sin conocer las interacciones tridimensionales entre el péptido de fusión SARS-CoV-2 y la célulamembrana, no es posible diseñar medicamentos que interrumpan específicamente esa interacción.
Mediante simulaciones por computadora, el equipo fusionó lo que se sabe sobre el péptido de fusión SARS-CoV-2 con las estructuras tridimensionales establecidas y los comportamientos de otros péptidos de fusión de coronavirus y simuló su interacción con un modelo de membrana celular humana. Sus simulaciones revelan cómoel péptido de fusión SARS-CoV-2 interactúa y penetra en la membrana celular. "Nuestro estudio muestra qué partes del péptido de fusión son importantes y cómo se adhiere y se asienta en la membrana", dice Gorgun.
Debido a que su modelo es teórico, el siguiente paso es repetir sus experimentos informáticos en el laboratorio con piezas de SARS-CoV-2 y membranas celulares. Pero habiendo revelado ya partes del péptido de fusión que probablemente sean críticas para su función., esos experimentos probablemente se completarán más rápido y de manera más eficiente. Después de eso, dice Gorgun, será posible comenzar a probar medicamentos que interrumpan la interacción y podrían ayudar a bloquear el acoplamiento del SARS-CoV-2 en nuestras células.
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Materiales proporcionado por Sociedad Biofísica . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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