Расшифровка структуры коронавируса

Для создания эффективных противовирусных препаратов и вакцин необходимо детально понимать строение вируса SARS-CoV-2 и механизм его репликации. Учёные из институтов Общества Макса Планка исследуют структуру вируса на атомном уровне, что даёт ценные данные для поиска новых мишеней для терапии.

Спайк-белок оказался более гибким, чем считалось ранее

Исследователи из Института биофизики Макса Планка во Франкфурте (Мартин Бек и Герхард Хаммер) детально изучили структуру поверхностного спайк-белка, необходимого вирусу для заражения клеток. Этот белок связывается с рецептором ACE2 на человеческих клетках.

С помощью крио-электронной микроскопии была расшифрована структура белка с почти атомарным разрешением. Компьютерное моделирование на основе этих данных показало:

• Стебель, которым белок закреплён на поверхности вируса, оказался неожиданно гибким. По словам Хаммера, эта подвижность, вероятно, нужна для оптимального связывания с рецептором клетки-мишени.
• Антитела хорошо связываются с верхней частью спайк-белка, в то время как другие его части защищены от распознавания иммунной системой цепями сахаров.

Это знание помогает идентифицировать области, которые могут стать мишенями для вакцин или терапевтических антител.

Лекарства на испытательном стенде

Исследования Патрика Крамера из Института биофизической химии Макса Планка сосредоточены на репликации вируса в клетке. Его команда в рекордные сроки определила структуру РНК-полимеразы SARS-CoV-2 — «копировальной машины» генетического материала.

Точное знание структуры полимеразы позволило детально изучить её взаимодействие с противовирусными агентами. Было показано, как действует ремдесивир — единственный одобренный в ЕС для лечения COVID-19 препарат:

• Ремдесивир, встроившись в цепь РНК, ингибирует работу РНК-полимеразы.
• Однако это ингибирование не является постоянным. Препарат может лишь замедлить репликацию вируса, но не остановить её полностью.

Сейчас команда исследует взаимодействие вирусной полимеразы с другими известными лекарствами. Совместно с Институтом молекулярной физиологии Макса Планка планируется скрининг библиотек веществ для выявления новых кандидатов в активные соединения.

Для эффективной разработки перспективных результатов фундаментальных исследований Общество Макса Планка и Max Planck Innovation основали Lead Discovery Center (LDC). Его цель — закрыть пробелы в финансировании между базовыми исследованиями и разработкой лекарств, чтобы перспективные проекты по борьбе с коронавирусом не прекращались из-за отсутствия средств.