冠状病毒的RNA结构揭示了潜在的药物靶点
来自格罗宁根大学、华沙国际分子和细胞生物学研究所和莱顿大学的研究人员对SARS-CoV-2冠状病毒的RNA基因组结构进行了详细研究。这种RNA结构是开发抗病毒药物的潜在靶点。该研究结果于11月10日以“突破性论文”的形式发表在该杂志上核酸的研究。
由细菌和病毒引起的传染病在人类历史上一直存在。在过去18年里,全球有许多死亡是由于冠状病毒引起的严重急性呼吸综合征,包括SARS和MERS。这一点,再加上正在发生的COVID-19大流行已经夺走了100多万人的生命,表明迫切需要新的防治方法新冠病毒感染。
基因组结构
COVID-19是由SARS-CoV-2引起的,这是一种贝塔冠状病毒,具有线性单链、阳性感觉RNA基因组。与其他RNA病毒类似,SARS-CoV-2的RNA结构预计将在冠状病毒如何在人类细胞中复制中发挥关键作用。尽管如此重要,迄今为止,只有少数与功能相关的冠状病毒结构RNA元件得到了研究。因此,IIMCB(波兰)的研究人员与荷兰格罗宁根大学和莱顿大学的科学家一起,对SARS-CoV-2 RNA基因组进行了广泛的鉴定结构体使用各种先进的技术。
这项研究由格罗宁根大学的丹尼·卡纳森多博士(Dr. Danny Incarnato)协调,涉及RNA结构探测,以获得SARS-CoV-2冠状病毒全基因组的单碱基二级结构图谱,包括体外和活的受感染细胞。随后,该团队在SARS-CoV-2 RNA序列中确定了至少87个区域,这些区域似乎形成了明确的致密结构。其中,至少10%的冠状病毒面临强大的进化选择压力,这表明其功能相关性。重要的是,这是首次确定整个冠状病毒RNA(最长的病毒RNA之一,约有3万个核苷酸)的结构。
药品
“我们首先在体外鉴定了这些结构,随后确认了它们存在于细胞内病毒的RNA中,”Incarnato解释道。“这意味着我们的研究结果非常可靠。”同时,在一些RNA结构中发现了可以被小分子阻碍病毒RNA的功能“此外,不同冠状病毒之间的一些结构是保守的,这意味着针对SARS-CoV-2成功的药物也可能对未来的新病毒株有效。”
科学家们还发现了SARS-CoV-2 RNA的部分本质上是非结构化的。“这些可以通过反义寡核苷酸疗法来靶向,”Incarnato解释道。添加能与这些病毒RNA片段结合的短核酸链会产生双链区域,这是人类细胞内酶的天然目标。
弱点
总之,这合作研究为今后开发治疗SARS-CoV-2感染以及其他冠状病毒感染的潜在小分子药物奠定了坚实的基础。“如果没有荷兰和波兰的合作,这项工作就不可能完成,”华沙IIMCB生物信息学和蛋白质工程实验室的负责人Janusz Bujnicki说。“我们一起发明了一种寻找大型病毒rna中潜在弱点的新方法。总的来说,我们的工作为创新rna靶向治疗策略的开发奠定了基础,以对抗SARS-CoV-2感染。”
描述这些分析结果的文章发表在核酸的研究评价手稿的审稿人提名它为“突破性论文”。
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