预测冠状病毒与人类蛋白质

计算工具允许研究人员精确地预测位置的表面人类和COVID-19病毒蛋白互相结合,一个突破,将极大地有利于我们理解病毒和药物阻断结合位点的发展。

这个工具的开发人员提供了一个用户友好的交互式web服务器显示所有的蛋白质结构,病毒学家和临床医生没有计算技能可以利用的蛋白质模型,看看现有的药物,或那些在发展,适应适当的结合位点。

的11月29日发表于《自然》的研究中,方法描述的工具,用它来预测SARS-COV-2分化结构从SARS-COV-1(导致非典爆发在2002 - 04);如何在人类遗传变异的蛋白质可能导致virus-human绑定和更高的感染风险;和现有药物前景显示绑定到目标表面的人类蛋白质。

“我们的计算工具允许您以一种空前的分辨率来看到的病毒蛋白质绑定在人类蛋白质,因此,我们可以真正了解这些蛋白质对于这些交互至关重要的一部分,”说海原余教授,这项研究的资深作者和生物统计和计算生物学和威尔细胞和分子生物学研究所。研究生肖恩Wierbowski Yu的实验室,是论文的第一作者。

之前其他科学家的一项研究描述COVID-19和人类之间的相互作用蛋白质,再利用为目的的人类药物来阻止病毒的绑定。但绑定接口整体蛋白质相比非常小的表面,和先前的研究缺乏详细的解决准确理解,药物可能会阻止一个结合位点。

“我们预测protein-to-protein接口开发工具是最准确的,”Yu说,“我们可以用它来做出最明智的预测任何互动。”

全球大流行性流感引发的研究理解SARS-COV-2的结构,与科学家利用先进的成像技术来揭示蛋白质,使病毒感染。因此,Yu和他的同事们能够验证他们的计算预测结构对那些被其他人使用成像技术。

该工具还允许研究人员预测人类蛋白质基因变异如何影响病毒蛋白相互作用,作为两个类似的健康和年龄的人可以有各自不同的反应COVID-19,一些无症状和其他显示戏剧性的消极反应。

“因为我们的结构模型,我们可以预测突变蛋白个人可能如何影响病毒相互作用,”Yu说。结果有一天阐明是否有些人可能是由于他们的遗传风险更高,可以优先考虑他们的监测、疫苗和治疗。

此外,该工具将不仅有助于开发药物临床医生,正是人类目标蛋白结合位点,它也可以帮助减少有毒或负面影响,这可能导致药物结合错网站了。

合作者包括加里·惠塔克病毒学教授利普金博士史蒂文临床遗传学家威尔康奈尔医学。

这项研究是由美国国立卫生研究院的资助,美国国家科学基金会,西蒙斯基金会自闭症研究倡议和威廉强COVID-19生物。

参考:刘Wierbowski SD,梁年代,Y,等。三维结构SARS-CoV-2-human interactome探索基因和药物扰动。Nat方法。2021:1-12。doi:10.1038 / s41592 - 021 - 01318 - w

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