冠状病毒 – 我们正在进行的以及您将会如何帮到我们

蛋白质是执行许多与生命相关联功能的分子机器。它们用于感知环境(比如味觉和嗅觉),执行功能(比如肌肉收缩以及消化食物)和组成结构(比如你的头发)。它们由成为氨基酸的化学直链组成,通常情况下,自发地“折叠”成紧凑的功能结构。如同许多其他机器一样,蛋白质的构成物质的组织和移动方式决定了蛋白质的功能。在这种情形下,构成物质是原子。

病毒也有蛋白质,用于入侵我们的免疫系统并进行自我复制。

为了帮助应对冠状病毒,我们想了解这些病毒蛋白如何工作以及如何设计治疗方式来组织它们。

探索蛋白质结构有许多实验方法。尽管功能强大,但它们只能显示蛋白质通常形状的单个快照。但是蛋白质有许多运动的部分,所以我们真的需要看到蛋白质的作用。在实验中看不到的结构可能是发现新疗法的关键。

用足球运动来比喻实验方式的现状,现在我们能看到运动员在排队等待入场(运动员花费最多时间的单个行为),但是我们看不到比赛其他的部分。

看到一种蛋白质的单一结构(左图)就像看到球员排队争夺足球一样。重要的信息丢失了很多。蛋白质结构显示了每个原子的球形(蓝色)和红色箭头,揭示了该蛋白质中一个药物的结合位点。

我们所长是利用计算机模拟去理解蛋白质的运动部分。观察分子在蛋白质中是如何进行相对运动很重要,因为它捕获了任何其它方式都无法捕获的信息。

http://www.youtube.com/watch?v=NTLU1anxe8c+

一部捕捉运动前蛋白质的影像资料就像是观看整个足球比赛。在这种情形下,我们我们看到了实验结构中所没有的袋状形式。

这样做可以揭示更多的治疗机会。在我们最近发表的论文中,我们从埃博拉病毒中模拟了一种蛋白质,这种蛋白质通常被认为是“无法研制针对其有效药物”的,因为实验中没有发现明显的药物作用点。但是,我们的模拟却发现了一种特殊的药物附着点。更重要的是,我们随后进行了进行了实验验证了我们的模拟结果,现在我们正在寻找与这个附着点相关的药物。

埃博拉病毒蛋白的实验结构没有明显的可药用位点(显示为球形的原子中没有深层的囊袋)。我们的模拟捕获了一个运动,该运动在该埃博拉病毒蛋白中创建了潜在的可药物化部位。该视频演示没有显示每个原子的球体,而是显示了一条条带,该条带描绘了蛋白质的氨基酸(化学物质)的线性链。

我们想在冠状病毒上采取相同的措施。

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Covid-19合作者