Протеолитические ферменты для Covid-19 впервые изучены в 3D в Таиланде биохимиками Chula

Proteolytic Enzymes for Covid-19 Studied in 3D for the First Time in Thailand by Chula Biochemists0

Пом. Профессор Д-Р Таньяда Рунгроймонгкол

Newswise-команда биохимиков из Университета Чулалонгкорна стала первыми исследователями в Таиланде, изучившими протеолитические ферменты вируса Covid19 на молекулярном уровне в 3D, что, возможно, привело к разработке методов лечения Covid19.

“Чтобы бороться со вспышкой, мы применили биохимию для различных применений, которые противодействуют Covid-19, от дезинфицирующих гелей для рук до ферментов, используемых в тест-наборах Covid-19.  Совсем недавно мы стали первым и единственным учреждением в Таиланде, которое изучило протеолитические ферменты вируса Covid19 на молекулярном уровне, в 3D, что потенциально может привести к созданию противовирусных препаратов Covid-19″, — сказал доктор Киттихун Ванганонт и Asst. Профессор доктор Таньяда Рунгроймонгкол с кафедры биохимии факультета естественных наук Чулалонгкорнского университета.

Proteolytic Enzymes for Covid-19 Studied in 3D for the First Time in Thailand by Chula Biochemists1

Доктор Киттихун Ванганонт

В то время как мир стремится остановить пандемию Covid-19, ученые и медицинские работники сосредоточены на разработке вакцин для создания антител, которые могут блокировать заражение клеток вирусом.  Однако вакцины-не единственное решение для борьбы с Covid-19 и другими вирусами.  “Возможно, мы слышали об использовании противовирусных препаратов против ВИЧ/СПИДа для борьбы с Covid-19 путем ингибирования определенного фермента.  Подобно вирусу ВИЧ/СПИДа, Covid-19 создает длинную цепочку мульти-белков, которые нуждаются в протеолитических ферментах, чтобы разбиться на более мелкие кусочки для выполнения различных функций.  Во всем мире ученые считают, что это возможный плацдарм для новых лекарств”, — пояснил доктор Киттихун.

Proteolytic Enzymes for Covid-19 Studied in 3D for the First Time in Thailand by Chula Biochemists2

Атипичная пневмония, БВРС и нынешние вирусные вспышки Covid-19 заставили исследователей по всему миру заняться изучением вирусных протеаз.  В конце января 2020 года Китай стал первой страной, изучившей протеазы в молекулярном масштабе.  За ними последовали ученые из Великобритании, Германии, Соединенных Штатов и Таиланда с кафедры биохимии факультета естественных наук Чулалонгкорнского университета.

«Мы заселяем химически синтезированные гены протеазы в бактериях, что позволяет нам производить большое количество протеазы.  Затем они могут быть проверены на различных препаратах на вероятность связывания не только с помощью компьютерного моделирования, но и в лабораторных тестах.  Таким образом, мы можем сократить сроки поиска лекарства от Covid-19 по сравнению с обычным периодом в десять лет.

Proteolytic Enzymes for Covid-19 Studied in 3D for the First Time in Thailand by Chula Biochemists3

Изображение показывает предотвращение протеолиза ингибиторами протеазы Covid-19 в китайском исследовании (красный).

«Около 60 препаратов прошли наши скрининговые тесты, некоторые из которых все еще находятся в ожидании заказа из-за рубежа, а некоторые являются дубликатами тех, которые изучаются в Китае.  Согласно нашим исследованиям, три или четыре препарата обладают потенциалом.  Кроме того, мы протестировали более 50 трав.  Наша работа заключается в том, что мы соединяем уже одобренные препараты с протеазными структурами, чтобы выяснить, какие активные ингредиенты в препаратах могут ингибировать ферменты.  Наши исследования затем используются для продолжения исследований в лабораторных испытаниях.

Еще одним достижением кафедры биохимии является кристаллизация белка.  Подобно кристаллизации соли и сахара, вода испаряется из белка, достигает пересыщенного состояния, затем кристаллизуется.  Затем исследователи могут собирать крошечные кусочки кристаллов, невидимые невооруженным глазом, с помощью иглы.  Кристаллы подвергаются воздействию концентрированных рентгеновских микробов с помощью синхротрона в Иллинойсе, США, что позволяет исследователям просматривать дифракционные картины атомов и молекул.

Proteolytic Enzymes for Covid-19 Studied in 3D for the First Time in Thailand by Chula Biochemists4

Кристаллы основной протеазы SARS-CoV-2 под поляризованным светом

Proteolytic Enzymes for Covid-19 Studied in 3D for the First Time in Thailand by Chula Biochemists5

Карта электронной плотности

Proteolytic Enzymes for Covid-19 Studied in 3D for the First Time in Thailand by Chula Biochemists6

Усовершенствованный Ускоритель Частиц С Фотонным Источником, Аргоннская Национальная Лаборатория – Иллинойс, США

Proteolytic Enzymes for Covid-19 Studied in 3D for the First Time in Thailand by Chula Biochemists7

Дифракционная картина

Обладая способностью отдела биохимии синтезировать большое количество протеазы в сочетании со способностью анализировать белковые структуры на молекулярном уровне, мы имеем возможность тестировать различные тайские травы с помощью микрокристаллографии белка с использованием синхротронного излучения.  В настоящее время химический факультет и медицинский факультет сотрудничают в проведении химических испытаний тайских трав.

«Распространенным вопросом было то, можно ли использовать зеленую чиретту (Kariyat/Fah Talai Jone/Andrographis paniculate) или противовирусные препараты против ВИЧ/СПИДа для лечения Covid-19 и сколько их следует вводить.  Что удалось сделать отделу биохимии, так это найти научные доказательства в этой области, чтобы ответить на вопросы тайских исследователей.  Благодаря нашей способности синтезировать собственные протеазы, мы можем тестировать тайские травы с помощью процесса микрокристаллографии белка с использованием синхротронного излучения.  Мы можем изучить способность трав ингибировать вирус, наблюдать его в 3D на компьютере и в конечном итоге разработать новое поколение лекарств”, — продолжил Профессор Доктор Таньяда.

Д-р Киттихун далее повторил, что в борьбе с быстро мутирующим вирусом Covid-19 все меры, включая вакцины, тест-наборы и методы лечения, должны разрабатываться одновременно.  Для лечения этих симптомов необходим целый ряд лекарств, и меры по их смягчению должны быть комплексными.  Надеяться только на одну из этих вещей рискованно.

«Люди могут сказать,что работа, подобная этой, — Это исследование, которое не дает немедленных результатов.  Однако подобные исследования не стоят больших денег. На данный момент у нас есть возможность тестирования, и будет ли оно применено к реальному вирусу, используемому в медицинских исследованиях и/или дальнейшему развитию, зависит от наличия финансирования и заинтересованности исследовательского сообщества в дальнейшем развитии.

«В середине сентября американская фармацевтическая компания Pfizer объявила о начале испытаний своих противовирусных препаратов на основе ингибиторов протеаз.  Наши исследования лекарств все еще сильно отстают от зарубежных. Если в Таиланде произойдет еще одна вспышка болезни, мы должны быть более подготовлены”, — заключил доктор Киттихун.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Коронавирус-2