打破COVID-19“离合器”阻止它的传播

斯克里普斯研究化学家马修·迪斯尼博士和他的同事创造了药物类化合物,在人类细胞的研究中,结合并摧毁冠状病毒大流行的所谓“移码元素”来阻止病毒复制。转移是clutch-like设备病毒需要产生新的感染细胞后的副本。

“我们的理念是开发导致药物能够打破COVID-19离合器,”迪斯尼说。“它不允许齿轮”的转变。

病毒传播是通过进入细胞,然后利用细胞的蛋白质机械生产新的传染性副本。他们的遗传物质必须紧凑而高效的进入细胞。

大流行的冠状病毒保持遗传物质的小通过一个字符串编码多个蛋白质需要组装新的病毒。clutch-like移码元素力量细胞的蛋白质引擎,称为核糖体,暂停,滑到另一个齿轮,或者阅读框,然后重启蛋白质重新组装,从而产生不同的蛋白质相同的序列。

但是做药物能够阻止的过程远远不那么简单。导致COVID-19编码的病毒RNA的基因序列,DNA的化学表亲。历来很难结合RNA与口头管理药品,但迪斯尼集团发展和精炼工具超过十年。

科学家们的报告,题为“针对冠- 2与小分子RNA基因组绑定和核糖核酸酶针对嵌合体(RIBOTAC)下降,”出现在9月30日的ACS中央科学》杂志上。

迪士尼强调这是一个漫长的过程的第一步的改进和研究。尽管如此,结果证明的可行性与小分子药物直接针对病毒RNA,迪斯尼说。他们的研究表明其他RNA治疗病毒性疾病最终可能通过这一战略,他补充道。

“这是一个概念验证研究,”迪斯尼说。“我们把移码元素进入细胞,表明我们的化合物结合元素和降解。下一步将是整个COVID病毒,然后优化复合。”

迪斯尼的团队合作与爱荷华州立大学助理教授沃尔特·莫斯博士,来分析和预测分子由病毒基因组编码的结构,寻找它的漏洞。

“通过耦合预测建模方法开发的工具和技术在迪士尼实验室,我们可以迅速发现制药元素的RNA,”莫斯说。“我们使用这些工具不仅治疗COVID-19加速进展,但许多其他疾病,。”

科学家们把注意力集中在病毒的移码元素,在某种程度上,因为它功能稳定的发夹型部分,就像一个操纵杆控制蛋白质。绑定的操纵杆药物类化合物应该禁用控制移码的能力,他们预测。病毒需要所有的蛋白质使完整的副本,所以令人不安的切换,甚至扭曲的蛋白质之一,从理论上讲,完全停止病毒。

使用数据库的rna结合化学实体由迪斯尼,他们发现26候选化合物。进一步测试不同变体移码结构的三个候选人透露,绑定,迪斯尼说。

佛罗里达州迪斯尼在木星的团队迅速着手测试化合物在人类细胞携带COVID-19移码元素。这些测试显示,1、C5、最明显的效果,在剂量依赖性的方式,没有绑定意想不到的RNA。

然后他们走得更远,工程C5化合物进行RNA编辑信号,导致细胞破坏病毒RNA。的RNA编辑器”,这些化合物基本上是为了消除病毒,”迪斯尼说。

细胞需要读取DNA和RNA构建蛋白质。细胞自然过程消除细胞的RNA后使用。迪斯尼有化学利用废物处理系统咀嚼COVID-19 RNA。他的系统叫做RIBOTAC,简称“核糖核酸酶针对妄想。”

添加一个RIBOTAC C5 anti-COVID化合物增加了十倍的力量,迪斯尼说。很多工作这成为医学未来,使临床试验。

“我们想尽快发布它展示的科学界COVID RNA基因组是一个制药靶点。我们遇到很多人认为一个人不能目标任何与小分子RNA,”迪斯尼说。“这是另一个例子,我们希望把RNA在现代医药科学的前沿作为药物目标。”