Группа молекулярных и структурных биологов из Технологического университета Наньян в Сингапуре (NTU Singapore) нашла потенциальный новый путь к выведению из строя респираторно-синцитиального вируса (RSV) и метапневмовируса человека (HMPV) после выяснения структуры одного из его ключевых компонентов.
RSV и HMPV — два тесно связанных вируса, вызывающих тяжелые и опасные для жизни респираторные заболевания, такие как пневмония и бронхиолит, у недоношенных и младенцев, пожилых людей и всех со слабой иммунной системой.
По данным ЮНИСЕФ, в 2018 году пневмония убивала ребенка где-то в мире каждые 39 секунд, но против нее нет вакцин или эффективных противовирусных препаратов.
Заражая человеческие клетки, HMPV и RSV управляют механизмами клетки, чтобы сделать свои копии. Чтобы запустить процесс, особые белки, выделяемые вирусом, взаимодействуют друг с другом, образуя отдельные белковые комплексы.
В статье для журнала Nature д-р Жюльен Лескар из Школы биологических наук НТУ и его команда сообщают, что они использовали криоэлектронную микроскопию для изображения молекулярной структуры одного из этих больших комплексов, фермента, называемого полимеразой L: P HMPV.
В криоэлектронной микроскопии используется усовершенствованный электронный сканирующий микроскоп, который может отображать криогенно замороженный образец в субнанометровом диапазоне. Изображения NTU захватили фермент с разрешением 3,7 Ангстрема, или 0,37 нанометра. На основе этих двумерных изображений команда затем построила трехмерные компьютерные модели молекулярных структур белков L: P.
Анализ этих модельных структур выявил ключевые места для взаимодействия молекул, предлагая новые мишени для создания противовирусных молекул против обоих вирусов. Доктор Лескар, главный исследователь в Институте структурной биологии NTU, сказал, что с этими подробными структурными знаниями исследователи теперь могут разрабатывать ингибиторы, которые нарушают ферментативную активность белка L: P HPMV и потенциально блокируют заражение вирусом.
«Мы надеемся, что наша работа поможет исследователям в фармацевтике и академических кругах всего мира разработать столь необходимые методы лечения тяжелых вирусных инфекций, которые часто приводят к устойчивым к антибиотикам бактериальным инфекциям» , — сказал доктор Лескар.
Поскольку изученные ими белки HMPV практически не изменились в процессе эволюции и очень похожи на белки RSV и других видов вирусов, принадлежащих к семейству Pneumorivridae, ученые надеются, что ингибиторы, разработанные против HPMV, также могут работать против широкого спектра вирусов, вызывающих респираторные заболевания. и информировать аналогичные квесты против других вирусных заболеваний.
Доктор Лескар и его коллеги основали дочернюю компанию под названием Epitoire, которая активно занимается разработкой блокаторов репликации ДНК в качестве потенциальных средств лечения этих вирусов, и в настоящее время компания ищет инвесторов и врачей для поддержки этого.
Источник: phys.org
Фото: NTU