O mergulho profundo na proteína COVID-19 é um passo em direção a novos medicamentos, vacinas
p A fosfoproteína do nucleocapsídeo (azul) do SARS-CoV-2 (N) (cinza) desempenha papéis críticos em vários processos do ciclo de infecção do SARS-CoV-2, incluindo replicação e transcrição, e empacotar e proteger o RNA genômico (gRNA) (vermelho). A proteína N existe como um dímero em solução e interage com gRNA predominantemente por meio de seu domínio N-terminal estruturado. N se liga ao RNA multivalentemente e conforme mais proteínas N se tornam disponíveis, ocorrem interações estabilizadoras entre o RNA e as proteínas, resultando em um nucleocapsídeo organizado. A imagem de fluorescência de 1-1000 RNA com uma etiqueta fluorescente Cy3 demonstra que o RNA-Cy3 com a adição de FL-N, torna-se organizado e condensado (fundo de puncta vermelho). Crédito:OSU College of Science
p Pesquisadores do Oregon State University College of Science deram um passo importante em direção a novos medicamentos e vacinas para combater o COVID-19 com um mergulho profundo nas interações de uma proteína com o material genético SARS-CoV-2. p A proteína do nucleocapsídeo do vírus, ou proteína N, é um alvo principal para intervenções de combate a doenças por causa dos trabalhos críticos que desempenha para o novo ciclo de infecção do coronavírus e porque sofre mutações em um ritmo relativamente lento. Drogas e vacinas construídas em torno do trabalho da proteína N carregam o potencial de serem altamente eficazes e por longos períodos de tempo, ou seja, menos suscetível à resistência.
p Entre as proteínas SARS-CoV-2, a proteína N é a maior parceira do RNA viral. O RNA contém as instruções genéticas que o vírus usa para obter células vivas, como células humanas, para fazer mais de si mesmo, e a proteína N se liga ao RNA e o protege.
p Publicado em
Biophysical Journal , as descobertas são um importante ponto de partida para estudos adicionais da proteína N e suas interações com o RNA como parte de uma análise completa dos mecanismos de infecção por SARS-CoV-2, transmissão e controle.
p Elisar Barbar, professor de bioquímica e biofísica no estado de Oregon, e Ph.D. a candidata Heather Masson-Forsythe conduziu o estudo com a ajuda dos alunos de graduação Joaquin Rodriguez e Seth Pinckney. Os pesquisadores usaram uma série de técnicas biofísicas que medem as mudanças no tamanho e na forma da proteína N quando ligada a um fragmento de RNA genômico-1, 000 nucleotídeos de 30, Genoma de 000 nucleotídeos.
p "O genoma é bastante grande para um vírus e requer muitas cópias da proteína N para aderir ao RNA para dar ao vírus a forma esférica necessária para que ele faça mais cópias de si mesmo, "Disse Barbar." Nosso estudo nos ajuda a quantificar quantas cópias de N são necessárias e quão próximas elas estão quando aderem ao RNA. "
p Estudos biofísicos de N com grandes segmentos de RNA por ressonância magnética nuclear são raros, Barbar disse, por causa da dificuldade de preparar a proteína N parcialmente desordenada e segmentos longos de RNA, ambos propensos a agregação e degradação, mas esses tipos de estudos são uma especialidade do laboratório Barbar. Os estudos de outros pesquisadores geralmente têm se limitado a pedaços muito menores de RNA e pedaços menores da proteína N.
p Em vez de apenas olhar para as regiões de ligação de RNA da proteína N por conta própria, o 1, A visualização de 000 nucleotídeos permitiu aos cientistas aprender que a proteína se liga muito mais fortemente quando é um dímero de comprimento total - duas cópias ligadas uma à outra - e identificar regiões da proteína que são essenciais para a ligação do RNA.
p "A proteína completa tem partes estruturadas, mas é realmente muito flexível, portanto, sabemos que essa flexibilidade é importante para a ligação de RNA, "Masson-Forsythe disse." Também sabemos que, à medida que as proteínas N começam a se ligar ao RNA mais longo, o resultado é uma coleção diversa de complexos de proteína / RNA ligados em oposição a uma forma de ligação. "
p Drogas que prejudicam a flexibilidade da proteína N seriam, portanto, um caminho potencial para os pesquisadores farmacêuticos, ela disse. Outra possibilidade seria drogas que interrompem qualquer um dos complexos de proteína / RNA que provam ser de significado especial.