L’analyse 3D du SRAS-CoV-2 révèle des indices sur les tactiques virales – Comment le coronavirus infecte les cellules humaines et se réplique

L'analyse 3D du SRAS-CoV-2 révèle des indices sur les tactiques virales - Comment le coronavirus infecte les cellules humaines et se réplique
Ressource de modélisation des protéines COVID-19 dans les aquariums

La page de destination particulière de la référence de modélisation des protéines COVID-19 dans Aquaria. Pointage de crédit : Institut Garvan associé à la recherche médicale

L’analyse la plus approfondie de la structure TRIDIMENSIONNELLE de SRAS-CoV-2 à ce jour fournit de nouvelles connaissances sur la façon dont le virus infecte les cellules humaines et se réplique.

Présentés par le professeur Sean O’Donoghue, du Garvan Institute of Healthcare Research et du CSIRO’s Data61, les chercheurs ont rassemblé plus de 2000 structures différentes impliquant les 27 protéines du coronavirus. L’analyse particulière a identifié des protéines de type virus qui « imitent » et « détournent » des protéines individuelles – des techniques qui permettent au malware de contourner les défenses cellulaires et de se dupliquer.

Ces modèles structurels sont librement accessibles depuis le Ressource Aquaria-COVID , un site Web conçu par l’équipe en question pour aider la communauté des enquêteurs à « zoomer » sur de nouvelles cibles potentielles sur le malware pour de futurs remèdes ou vaccins, ainsi qu’à enquêter de manière cruciale sur de toutes nouvelles variantes de virus.

«Notre ressource comprend un niveau de détail associé à la structure du SRAS-CoV-2 qui n’est disponible nulle part ailleurs. Cela nous a donné un bon aperçu sans précédent de l’activité du virus particulier », déclare le professeur O’Donoghue, premier auteur de l’article dans le dossier Techniques moléculaires Biologie décrivant les résultats de l’équipe.

Protéine d'enveloppe SARS-CoV-2

Le package SARS-CoV-2 modélisé dans Aquaria. Crédit : Garvan Company of Medical Study

« Notre analyse a mis en évidence les mécanismes clés utilisés par le coronavirus ; ces types de mécanismes, à leur tour, pourraient guider le développement de toutes nouvelles thérapies et vaccins. ”

Informations structurelles

Pour mieux comprendre les procédures biologiques, les chercheurs déterminent la forme 3D particulière des protéines de la personne – l’inspiration qui compose les cellules ou même les virus.

« Les structures 3D des protéines nous fournissent des informations de résolution atomique sur la composition particulière du SRAS-CoV-2 qui sont cruciales pour développer des vaccins ou même des traitements ciblant des parties uniques du virus. En raison d’un récent concentré de recherche sur le SRAS-CoV-2, les scientifiques possèdent environ un millier de structures 3D déterminées à partir des 27 protéines de la personne du virus, et près d’un millier d’autres destinées à des protéines apparentées », explique le professeur O’Donoghue. « Cependant, jusqu’à présent, il n’existe pas de méthode simple pour rassembler tous les éléments de données et les analyser. ”

Compex de synthèse d'ARN du SRAS-CoV-2

Complexe d’activité de l’ARN SARS-CoV-2 modélisé au sein d’Aquaria. Crédit : Institut de recherche en santé Garvan

L’évaluation de l’équipe a révélé trois protéines de coronavirus (NSP3, NSP13 et NSP16) qui «imiteront» les protéines humaines saines, ce qui, selon les chercheurs, permet au virus de se cacher davantage du système immunitaire de l’être humain et peut donner lieu à des variations au sein de COVID-19[feminine résultats finaux.

La modélisation a également révélé 5 protéines de coronavirus (NSP1, NSP3, glycoprotéine de pointe, protéine d’enveloppe et protéine ORF9b) que les chercheurs disent « détourner » ou perturber les procédures dans les tissus humains, aidant ainsi l’herpès à prendre le contrôle, à terminer le cycle de vie et à se propager à autres tissus.

« De plus, nous avons tous trouvé huit protéines de coronavirus qui s’auto-assemblent les unes avec les autres – l’examen de leur assemblage a fourni de nouvelles informations sur la façon dont le virus réplique son génome. Néanmoins, après prise en compte des chevauchements, cela laisse néanmoins 14 acides aminés qui, selon nous, jouent un rôle clé dans l’infection mais n’ont aucune preuve structurelle de connexion avec d’autres protéines virales ou même humaines », explique le professeur O’Donoghue.

Glycoprotéine de pointe SARS-CoV-2

Glycoprotéine de pointe SARS-CoV-2 et protéines ACE2 modélisées dans des aquariums. Crédit : Garvan Company of Medical Study

« Pour rendre toutes ces informations et données beaucoup plus accessibles aux scientifiques, nous avons conçu une toute nouvelle méthode de visualisation connue sous le nom de carte d’assurance structurelle. Le graphique met en évidence ce que nous apprenons sur le SRAS-CoV-2 et ce qu’il reste à découvrir – il aide également les chercheurs à trouver et à utiliser des modèles 3D pour vérifier des requêtes de recherche spécifiques. ”

Surveillance de type virus

L’analyse de l’équipe particulière révèle des opportunités pour une étude plus approfondie. « Une grande partie de la recherche sur les coronavirus à ce jour se concentre sur la glycoprotéine de poussée, qui est la cible principale des vaccins actuels. Ces protéines continueront d’être un objectif important, mais il est en outre important que nous étendions notre attention aux cibles potentielles et que nous comprenions mieux l’ensemble du cycle de vie viral », explique le professeur O’Donoghue.

Il prévoit que la source Aquaria-COVID peut aider les chercheurs à étudier plus facilement en quoi les nouvelles variantes du coronavirus diffèrent – ​​et surtout, comment elles pourraient mieux être ciblées avec des vaccins et des traitements.

“Plus le virus circule longtemps, plus ils ont de chances de muter et de former de nouvelles versions telles que le stress Delta”, explique le professeur O’Donoghue. «Notre ressource utile aidera les chercheurs à savoir en quoi les nouvelles souches du virus diffèrent les unes des autres – une pièce du puzzle particulier que nous souhaitons aidera à faire face aux toutes nouvelles variantes à mesure qu’elles sortent. ”

Point de référence : « La carte de protection structurelle du SARS-CoV-2 révèle des mécanismes d’assemblage, de mimétisme et de détournement de protéines de type virus » 14 septembre 2021, Biologie des systèmes moléculaires .
DOI : dix. 15252/msb. 202010079

Cette étude a été soutenue par Sony Foundation Sydney, Tour de Treatment Australia, le Wellcome Trust, Biotechnology plus Biological Sciences Analysis Council et le Bundesministerium f Pour l’éducation au-delà de la recherche (BMBF).

Ce projet particulier était une coopération entre la Garvan Company of Medical Analysis, le CSIRO Data61, l’UNSW Sydney, le Weihenstephan-Triesdorf College of Applied Sciences, l’Université spécialisée de Munich, l’Université associée à Dundee et l’Université ou le Collège de Londres.

L’enseignant O’Donoghue est professeur conjoint à l’école associée à la biotechnologie et aux sciences biomoléculaires (BABS), UNSW Sydney et un scientifique en devenir, Data61 de l’Organisation d’études technologiques et industrielles du Commonwealth (CSIRO), l’agence technologique nationale australienne.

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