Des chercheurs de l’Oregon Condition College College of Science ont franchi une étape clé vers de nouveaux médicaments et vaccins pour lutter contre le COVID-19 en se plongeant dans les interactions d’une protéine avec le matériel génétique du SRAS-CoV-2.



La protéine de nucléocapside du virus, ou protéine N, est une cible de choix pour les interventions de lutte contre la maladie en raison des tâches critiques qu’elle remplit pour le cycle d’infection du nouveau coronavirus et parce qu’elle mute à un rythme relativement lent. Les médicaments et les vaccins construits autour du travail de la protéine N ont le potentiel d’être très efficaces et pour des périodes as well as longues – c’est-à-dire moins sensibles à la résistance.

Parmi les protéines SARS-CoV-2, la protéine N est le additionally grand partenaire de l’ARN viral. L’ARN contient les directions génétiques que le virus utilise pour amener les cellules vivantes, telles que les cellules humaines, à se fabriquer davantage, et la protéine N se lie à l’ARN et le protège.



Publié dans Biophysical Journal, les résultats sont un stage de départ vital pour des études supplémentaires sur la protéine N et ses interactions avec l’ARN dans le cadre d’un examen approfondi des mécanismes de l’infection, de la transmission et du contrôle du SRAS-CoV-2.

Elisar Barbar, professeur de biochimie et de biophysique à l’Oregon Point out, et Ph.D. La applicant Heather Masson-Forsythe a dirigé l’étude avec l’aide d’étudiants de leading cycle Joaquin Rodriguez et Seth Pinckney. Les chercheurs ont utilisé une gamme de approaches biophysiques qui mesurent les changements dans la taille et la forme de la protéine N lorsqu’elle est liée à un fragment d’ARN génomique – 1 000 nucléotides du génome de 30 000 nucléotides.

« Le génome est assez volumineux pour un virus et nécessite de nombreuses copies de la protéine N pour coller à l’ARN pour donner au virus la forme sphérique qui est nécessaire pour que le virus fasse plus de copies de lui-même », a déclaré Barbar. « Notre étude nous aide à quantifier combien de copies de N sont nécessaires et à quel issue elles sont proches les unes des autres lorsqu’elles adhèrent à l’ARN. »

Les études biophysiques de N avec de grands segments d’ARN par résonance magnétique nucléaire sont rares, a déclaré Barbar, en raison de la difficulté de préparer la protéine N partiellement désordonnée et les longs segments d’ARN, tous deux sujets à l’agrégation et à la dégradation, mais ce variety d’études est une spécialité. du laboratoire Barbar. Les études d’autres chercheurs se sont généralement limitées à des morceaux d’ARN beaucoup furthermore petits et à de as well as petits morceaux de la protéine N.

Plutôt que de simplement regarder les régions de liaison à l’ARN de la protéine N seules, la vue de 1000 nucléotides a permis aux scientifiques d’apprendre que la protéine se lie beaucoup additionally fortement lorsqu’il s’agit d’un dimère de pleine longueur – deux copies attachées l’une à l’autre – – et d’identifier les régions de la protéine qui sont essentielles pour la liaison à l’ARN.

« La protéine complète a des get-togethers structurées mais est en fait très versatile, nous savons donc que cette flexibilité est importante pour la liaison à l’ARN », a déclaré Masson-Forsythe. « Nous savons également que lorsque les protéines N commencent à se lier à l’ARN in addition lengthy, le résultat est une collection diversifiée de complexes protéine / ARN liés par opposition à une seule manière de se lier. »

Les médicaments qui contrarient la flexibilité de la protéine N seraient donc une avenue potentielle pour les chercheurs pharmaceutiques, a-t-elle déclaré. Une autre possibilité serait des médicaments qui perturbent l’un de ces complexes protéine / ARN qui se révèlent être d’une relevance particulière.

Une subvention de leading thought de la Countrywide Science Foundation pour la recherche exploratoire (Eager) a soutenu cette recherche par le biais de la Division des biosciences moléculaires et cellulaires de la NSF. L’installation de résonance magnétique nucléaire de l’État de l’Oregon utilisée dans l’étude est financée en partie par les Nationwide Institutes of Wellness et le M.J. Murdock Charitable Trust, et le NIH a également soutenu la partie d’acquisition de données de spectrométrie de masse native de la recherche.

Zhen Yu, Richard Cooley, Phillip Zhu et Patrick Reardon de l’État de l’Oregon et James Prell et Amber Rolland de l’Université de l’Oregon étaient les autres chercheurs du projet.