Поиск белков-помощников коронавируса

Учёные под руководством Михаила Савицкого, Нассоса Типаса и Педро Белтрау из EMBL, а также их коллеги Стива Булана из Университетской клиники Гейдельберга, проанализировали, как новый коронавирус влияет на белки в клетках человека. Они определили несколько человеческих белков как потенциальные мишени для лекарств, чтобы предотвратить репликацию вируса.

Исследователи использовали биофизический метод профилирования термического протеома (TPP), чтобы получить полное представление о том, какие человеческие белки функционально изменяются во время инфекции SARS-CoV-2. TPP отслеживает количество белков и их температуры денатурации — точки, при которых белки нагреваются настолько, что теряют свою трёхмерную структуру. Сдвиг температуры денатурации указывает на то, что конкретный белок претерпел функциональное изменение после заражения, возможно, из-за того, что вирус захватывает белок для использования в собственной репликации.

Учёные обнаружили, что инфекция SARS-CoV-2 изменила количество и термическую стабильность сотен клеточных белков. Это включало изменения термической стабильности белков, необходимых для поддержания цитоскелета — белковой сети, сохраняющей форму и стабильность клетки, — и группы белков, называемых шаперонами теплового шока: белков, которые заботятся о развёрнутых или неправильно свёрнутых белках и помогают им сохранять свою 3D-структуру.

Выявив белки-кандидаты и клеточные процессы, которые SARS-CoV-2 может захватывать для стимулирования своей репликации, учёные использовали лекарства для ингибирования некоторых белков хозяина, которые, по-видимому, эксплуатировал вирус. Это привело к сильному снижению вирусной репликации в присутствии двух из протестированных соединений, продемонстрировав их потенциал в качестве противовирусных терапевтических средств. Учёные полагают, что другие идентифицированные ими белки могут быть нацелены аналогичным образом, чтобы блокировать размножение SARS-CoV-2.

Исследование было совместным проектом с участием команд Савицкого и Типаса из Отдела биологии генома EMBL в Гейдельберге, Протеомного центра EMBL, группы Белтрау в Европейском институте биоинформатики EMBL (EMBL-EBI), лаборатории Булана и коллег из Университетской клиники Гейдельберга, Немецкого центра исследования рака (DKFZ) и Мюнхенского технического университета. Помимо получения новых данных о биологии SARS-CoV-2, исследователи также смогли расширить возможности метода TPP, адаптировав его для работы с инфекционными образцами в условиях высокого уровня биобезопасности. Это позволяет им быстро анализировать влияние опасных патогенов на белки клетки.