Czy naukowcy wygrają wyścig z koronawirusem?

1495535137 pol sl wydz automat elektr i informat wikimedia

fot: Wikimedia

W Politechnice Śl. gmach Wydziału Automatyki, Elektroniki i Informatyki jest jednym z dwóch budynków wytwarzających własny prąd

fot: Wikimedia

Naukowcy z Politechniki Śląskiej w międzynarodowym zespole pracują nad jednym z kluczowych enzymów wirusa SARS-CoV-2 – informuje rzecznik prasowy śląskiej uczelni.

Nowoczesne metody obliczeniowe pozwalają na znaczne przyspieszenie badań pozwalających poznać strukturę i funkcję białek - również wirusowych, a w efekcie służą jako pomoc w zaprojektowaniu skutecznych leków czy szczepionek. Naukowcy z grupy badawczej Tunneling Group, działającej przy Centrum Biotechnologii Politechniki Śląskiej, wykorzystując symulacje dynamiki molekularnej i autorskie oprogramowanie, dogłębnie poznali strukturę głównej proteazy wirusa SARS-CoV-2, enzymu, który jest jednym z kluczowych enzymów w cyklu życiowym wirusa.

Młody zespół działający pod kierunkiem dr Artura Góry z Centrum Biotechnologii Politechniki Śląskiej 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. Co oznacza, że nie możemy skorzystać z drogi na skróty - opowiada o wynikach badań dr hab. Artur Góra.

- Dodatkowo zaobserwowaliśmy, że nasz cel molekularny może łatwo ulec dalszym zmianom, gdyż charakteryzuje się dużą zmiennością ewolucyjną - dodaje. 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, do którego potencjalne leki mogłyby się wiązać skuteczniej – mówi dr hab. inż. Artur Góra.

Poprzez połączenie analizy dynamiki białka z analizą ewolucyjną oraz analizą wpływu dalszych mutacji na stabilność enzymu naukowcy chcą wygrać ten szczególnego rodzaju wyścig zbrojeń. Chcą przechytrzyć wirusa i przewidzieć kolejne możliwe drogi jego ewolucji. Już teraz wiadomo, że wirus wyizolowany we Włoszech różni się od tego z Wuhan.

- Mutacje prowadzące do zmian w sekwencji głównej protazy to także tylko kwestia czasu i chcemy być na tę ewentualność dobrze przygotowani – podkreśla naukowiec.

Dodaje, że prace zespołu nie są tylko i 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 – podkreśla.

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

W zespole badawczym z ramienia Politechniki Śląskiej pracują: dr hab. Artur Góra z Centrum Biotechnologii, doktorantki - mgr Karolina Mitusińska z Centrum Biotechnologii i Wydziału Chemicznego, mgr inż. Maria Bzówka ze Wspólnej Szkoły Doktorskiej, oraz inż. Agata Raczyńska i inż. Aleksandra Samol z Wydziału Automatyki, Elektroniki i Informatyki.

MOŻE CIĘ ZAINTERESOWAĆ

Motyka: Prezydent walczy z nami kosztem polskich kierowców

Prezydent dzisiaj walczy z nami kosztem polskich kierowców - ocenił w czwartek w Poznaniu minister energii Miłosz Motyka. Polityk zaznaczył, że brak podpisu głowy państwa pod ustawą o nadzwyczajnych zyskach koncernów paliwowych oznacza wyższe ceny na stacjach benzynowych.  

Będą nowe przepisy ułatwiające dostęp do rynku wodoru

Ministerstwo Energii przygotowuje nowy pakiet przepisów upraszczających dostęp do rynku wodoru - poinformował w czwartek wiceminister energii Piotr Masłowski. Podczas debaty na konferencji Energy Days w Katowicach Masłowski przyznał, że barier legislacyjnych na rynku wodoru "na chwilę obecną jest bardzo wiele".

Do połowy września zarejestrowano ponad 207 tys. incydentów cyberbezpieczeństwa

Zespoły CSIRT NASK, CSIRT GOV oraz CSIRT MON do połowy września zarejestrowały ponad 207 tys. incydentów cyberbezpieczeństwa - poinformował w czwartek Michał Strzelczyk z Ministerstwa Cyfryzacji (MC). Liczba ta wzrośnie w związku ze zwiększoną aktywnością oszustów w okresie wyprzedaży - dodał.

Kraków w jeden dzień bez bagażu: jak zaplanować zwiedzanie między pociągiem a samolotem

Jeśli masz w Krakowie tylko kilka godzin, na przykład między przyjazdem pociągu a wieczornym lotem, najwięcej czasu odzyskasz, pozbywając się bagażu na samym początku. Centrum Krakowa jest zwarte: z dworca Kraków Główny na Rynek Główny idzie się około 15 minut, a stamtąd na Wawel kolejne 10–15. To trasa, którą da się przejść pieszo, ale nie z walizką na kocich łbach i po schodach wzgórza wawelskiego.