Суперкомпьютеры помогают моделировать потенциальные ингибиторы протеазы SARS-CoV2 для COVID-19

Supercomputers Help Model Potential SARS-CoV2 Protease Inhibitors for COVID-190

Цигельный, Кузнецова, Миллер, Татинени, Чжан, SDSC / UC San Diego.

Эта стыковка соединений была завершена на суперкомпьютере Comet для лекарственных соединений, отобранных путем фармакофорного поиска возможных кандидатов лекарств в конформационной базе данных лекарств, одобренных FDA для других целей, как обладающих наилучшей энергией стыковки для связывания вирусного белка COVID-19.

Автор: Кимберли Манн Брух, SDSC Communications

Newswise — группа из Сан-Диего суперкомпьютерного центра (факт был отражен) исследователи недавно создали фармакофорные модели и проведен анализ данных базы данных лекарственных средств, утвержденным федеральным лекарственными средствами США (FDA) для поиска потенциальных ингибиторов папаина-протеазы, как ОРВИ,-CoV2, одной из основных вирусных белков, ответственных за COVID-19.

Исследование, недавно опубликованное в PeerJ, показало, что среди вычислительно отобранных препаратов были те, которые в настоящее время используются для ингибирования ВИЧ, гепатита С и цитомезаловируса (ЦМВ), а также набор препаратов, которые недавно продемонстрировали положительное влияние на борьбу с COVID-19.

В состав команды SDSC входили Игорь Цигельный, исследователь в области структурной биологии, молекулярного моделирования и биоинформатики; Валентина Кузнецова, специалист в области моделирования белков, метаболомики, биомаркеров заболеваний и диагностики рака; Марк Миллер (биоинформатика, филогенетика, эукариотическая клеточная биология и метаболическая инженерия); и Махидхар Татинени, руководитель группы поддержки пользователей SDSC и программист-аналитик по высокопроизводительным вычислениям. Отсиженный тоже связаны с Онкологического центра Калифорнийского университета, Сан-Диего Мура.

Суперкомпьютер SDSC Comet использовался для вычислительной стыковки выбранных препаратов, охватывая в общей сложности 4,3 миллиона стыковочных поз. После тщательного анализа исследователи определили наиболее оптимальные соединения для моделирования докинга, который относится к способу связывания лекарств с папаиноподобной протеазой.

“Как только мы завершили расчеты стыковки, мы обнаружили, что только некоторые лекарства имеют, казалось бы, наилучшую энергию стыковки для связывания вирусного белка, который может помочь бороться с COVID-19”, — сказала Кузнецова.

По словам Цигельного, некоторые из препаратов, отобранных методом фармакофорного поиска, уже проходят экспериментальную проверку на другие вирусы. Он отметил, что было доказано, что 11 соединений эффективны при лечении других вирусов — амодиахин, хлорохин, Сорафениб, дазатениб, гидроксихлорохин, бортезомиб, топотекан, манидипин, ловастатин, цефитиниб и ритонавир.

Ранее в этом году Кузнецова и Цигельный создали аналогичную фармакофорную модель, которая включала интеллектуальный анализ данных конформационной базы данных одобренных FDA лекарств. С помощью этой более ранней модели они идентифицировали 64 соединения в качестве потенциальных ингибиторов другого вирусного белка SARS-CoV2: основной протеазы, также одного из основных белков, ответственных за COVID-19. Среди выбранных тогда соединений были два ингибитора протеазы ВИЧ, два ингибитора протеазы гепатита С и три препарата, которые уже показали положительные результаты при тестировании с COVID-19. Подробности этого исследования можно найти здесь.

Поддержку этому исследованию оказал суперкомпьютерный центр Сан-Диего. Комета финансируется Национальным научным фондом (ACI #1341698). Марк Миллер был поддержан Национальным институтом здравоохранения (R01 GM126463). Другие авторы не получали финансирования на эту работу. Спонсоры не играли никакой роли в разработке исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

О компании SDSC

Суперкомпьютерный центр Сан-Диего (SDSC) является лидером и пионером в области высокопроизводительных и интенсивных вычислений, предоставляя киберинфраструктурные ресурсы, услуги и экспертные знания национальному исследовательскому сообществу, академическим кругам и промышленности. Расположенный в кампусе Калифорнийского университета в Сан-Диего, SDSC поддерживает сотни междисциплинарных программ, охватывающих широкий спектр областей, от астрофизики и наук о земле до исследований болезней и открытия лекарств. В конце 2020 года SDSC запустит свой новейший суперкомпьютер Expanse, финансируемый Национальным научным фондом. Более чем в два раза превосходя производительность Comet, Expanse поддерживает тему SDSC «вычисления без границ» с архитектурой, ориентированной на данные, интеграцией в публичное облако и современными графическими процессорами для включения экспериментальных объектов и периферийных вычислений.

 

СМ. ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Коронавирус-2