Важный новый инструмент для разработки методов лечения и вакцин от COVID-19

Биомедицинские исследователи, работающие с COVID-19, получили новый инструмент, который помогает им лучше понять вирус и быть уверенными в структурных моделях, используемых в их работе.

Международная команда учёных под руководством структурного биолога Владека Минора (Wladek Minor, Ph.D.) из Медицинской школы Университета Вирджинии исследовала белковые структуры вируса SARS-CoV-2, критически важные для разработки методов лечения и вакцин. Команда создала веб-ресурс, который позволяет учёным легко отслеживать прогресс структурной биологии в этой области. Ресурс включает оценку качества отдельных моделей и, по возможности, улучшенные версии этих структур.

«Мы тщательно проанализировали доступные модели белков SARS-CoV-2 и представляем результаты с целью помочь широкому биомедицинскому сообществу. Структурные модели — это в конечном итоге интерпретация исходных исследователей, и иногда они неоптимальны. Вот почему второй взгляд для валидации важных структур так важен», — сказал Минор.

В большинстве случаев требовались лишь незначительные исправления. Однако в нескольких случаях, особенно в чувствительной области белково-лигандных комплексов, критичных для последующих исследований (например, поиска лекарств), правки были значительными.

Наука на скорости света

В ответ на угрозу коронавируса учёные по всему миру с беспрецедентной скоростью начали определять атомную структуру вируса и его белковых компонентов. Эти структурные модели используются в различных приложениях: от дизайна лекарств на основе структуры до планирования биомедицинских экспериментов. Поэтому крайне важно, чтобы атомные модели были как можно более точными.

Из-за срочности пандемии большинство этих структур попадают в Protein Data Bank (PDB) — глобальное хранилище макромолекулярных структур — ещё до публикации и рецензирования.

Эксперты команды по валидации и интерпретации структур заметили возможности улучшить несколько моделей SARS-CoV-2 с помощью современных подходов к уточнению (refinement). Это привело к созданию нового веб-ресурса, который еженедельно обновляется новыми структурами синхронно с PDB.

В некоторых случаях команда работала с авторами исходных структур, чтобы обеспечить максимальную точность моделей на сайте. У этой команды есть многолетний опыт исправления биомедицински важных структурных моделей, например, в области устойчивости к антибиотикам.

«Работать над проектом, движимым сильным международным сотрудничеством, — огромная возможность для молодых учёных, таких как Иван Шабалин и Дариуш Бжезинский, которые, несомненно, в ближайшем будущем возглавят другие высокоэффективные исследования», — отметил Минор.

«Невероятно приятно иметь возможность применить свой опыт в проекте, который потенциально может оказать огромное влияние на жизни миллионов людей», — сказал Шабалин.