COVID-19:鉴定出SARS-CoV-2病毒RNA的致命弱点

2022-04-09新闻资讯

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SARS-CoV-2 病毒 RNA

SARS-CoV-2 的潜在抑制剂不仅可以靶向像刺突蛋白(红色)这样的病毒蛋白,还可以直接作用于病毒 RNA(黄色,病毒内部)。

SARS-CoV-2基因组的某些区域可能是未来药物的合适靶点。这就是歌德大学的研究人员以及他们在国际COVID-19- NMR 联盟中的合作者现在已经发现的。在专用物质库的帮助下,他们已经确定了几个小分子,这些小分子与 SARS-CoV-2 基因组的某些区域结合,这些区域几乎从未因突变而改变。

当 SARS-CoV-2 感染细胞时,它会将其RNA引入细胞并对其进行重新编程,使细胞首先产生病毒蛋白,然后产生整个病毒颗粒。在寻找抗 SARS-CoV-2 的活性物质时,迄今为止,研究人员主要集中在病毒蛋白和阻断它们上,因为这有望阻止或至少减缓复制。但攻击病毒基因组,一种长 RNA 分子,也可能阻止或减慢病毒复制。

由歌德大学有机化学与化学生物学研究所的 Harald Schwalbe 教授协调的 COVID-19-NMR 联盟的科学家们现已完成了开发此类新型 SARS-CoV 的重要第一步-2 药物。他们已经确定了 SARS-CoV-2 基因组的 15 个短片段,这些片段在各种冠状病毒中非常相似,并且已知具有重要的调节功能。在 2020 年期间,这些部分也很少受到突变的影响。

XSP-6无限远系统生物
XSP-6无限远系统生物显微镜

研究人员让一个由 768 个化学上简单的小分子组成的物质库与 15 个 RNA 片段相互作用,并通过 NMR 光谱分析结果。在核磁共振光谱中,分子首先用特殊类型的原子(稳定同位素)标记,然后暴露在强磁场中。原子核通过短射频脉冲激发并发射频谱,借助频谱可以确定 RNA 和蛋白质结构以及小分子结合的方式和位置。

这使得由 Schwalbe 教授领导的研究小组能够识别出与 15 个 RNA 片段中的 13 个结合的 69 个小分子。Harald Schwalbe 教授:“其中三种分子甚至只与一个 RNA 片段特异性结合。通过这一点,我们能够证明 SARS-CoV-2 RNA 非常适合作为药物的潜在靶标结构。鉴于大量 SARS-CoV-2 突变,这种保守的 RNA 片段,就像我们已经确定的那样,对于开发潜在的抑制剂特别有趣。而且由于病毒RNA占受感染细胞中所有RNA的三分之二,我们应该能够通过使用合适的分子来大规模破坏病毒复制。”

在这种背景下,Schwalbe 继续说,研究人员现在已经开始使用与物质库中的结合伙伴化学相似的现成物质进行后续试验。

参考文献:《探索 SARS-CoV-2 基因组中保守 RNA 调控元件的成药性》,作者:Dr. Sridhar Sreeramulu,博士。Christian Richter、Hannes Berg、Maria A. Wirtz Martin、Betül Ceylan、Tobias Matzel、Jennifer Adam、Nadide Altincekic、Dr. Kamal Azzaoui,Jasleen Kaur Bains,博士。Marcel JJ Blommers,博士。扬·弗纳,博士。Boris Fuertig,教授,博士。Michael Göbel,J. Tassilo Grün,博士。Martin Hengesbach、Katharina F. Hohmann、Daniel Hymon、Bozana Knezic、Jason N. Martins、Klara R. Mertinkus、Dr. 安娜·尼斯特鲁克、斯蒂芬·A·彼得、丹尼斯·J·派珀、Dr. Nusrat S Qureshi,博士。尤特·谢弗,博士。安德烈亚斯施伦特,博士。Robbin Schnieders、Elke Stirnal、Alexey Sudakov、Alix Tröster、Jennifer Vogele、Dr. 安娜·瓦克,博士。Julia E. Weigand,博士。Julia Wirmer-Bartoschek,教授,博士。Jens Wöhnert 和教授博士。哈拉尔德·施瓦尔贝,2021 年 6 月 23 日,应用化学国际版
DOI: 10.1002/anie.202103693

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