O químico computacional Mahmoud Moradi desenvolverá aprimorado, Simulações 3-D da dinâmica molecular de glicoproteínas de pico de coronavírus para obter uma melhor compreensão de como o vírus se liga às células humanas.

O mapeamento de como essas proteínas sofrem mudanças conformacionais para se ligar aos receptores da célula hospedeira é crítico para o desenvolvimento de vacinas e terapêuticas de coronavírus. As simulações são especialmente importantes porque uma estrutura para o projeto de drogas exigirá dinâmica, visualizações tridimensionais de estruturas celulares e comportamento, em vez de uma imagem estática.

"Tal como acontece com outros vírus, uma etapa crucial no processo de infecção por coronavírus é a entrada viral, "disse Moradi, professor assistente na Faculdade de Artes e Ciências J. William Fulbright. "Com coronavírus, sabemos que essas glicoproteínas de pico medeiam a entrada na célula humana. Ambos SARS-CoV-2, a causa do COVID-19, e SARS-CoV, a causa da epidemia de SARS de 2002-2003, têm proteínas de pico que se ligam ao mesmo receptor nas células humanas. "

O trabalho de Moradi faz parte do COVID-19 High Performance Computing Consortium, uma colaboração do governo, parceiros da indústria e acadêmicos com foco em recursos de computação para pesquisas COVID-19. Liderado pelo Escritório de Política de Ciência e Tecnologia da Casa Branca, o Departamento de Energia dos EUA e IBM, o consórcio oferece tempo de computação e recursos gratuitos em alguns dos supercomputadores mais poderosos do mundo.

Para realizar as simulações, Moradi recebeu acesso a Frontera, um supercomputador patrocinado pela National Science Foundation, alojado na Universidade do Texas em Austin. Frontera é o maior supercomputador em qualquer campus universitário.

O projeto de Moradi se beneficia de vários modelos 3D de alta resolução das proteínas de pico do coronavírus. Esses modelos podem ser usados ​​como estruturas iniciais para iniciar as simulações que permitirão a análise dos mecanismos detalhados das proteínas e seu comportamento na entrada viral. Melhorada, simulações detalhadas de tal dinâmica molecular fornecerão um quadro completo das mudanças estruturais das proteínas, bem como como eles se ligam à enzima conversora de angiotensina 2, o receptor específico da célula humana.

A pesquisa de Moradi encontra-se na interseção da biologia, física, química, matemática, estatística e ciência da computação. Suas simulações biomoleculares e teorias computacionais explicam como as proteínas, as moléculas burras de carga das células, função a nível molecular. Seu trabalho aprimora modelos geométricos para descrever como as proteínas mudam sua forma e como essas mudanças afetam o comportamento de uma proteína. Em fevereiro, ele recebeu $ 650, Prêmio 000 do Desenvolvimento no Início da Carreira do Corpo Docente da National Science Foundation por este trabalho.