Многомерный взгляд на коронавирус

Что именно происходит, когда вирус короны заражает клетку? В статье, опубликованной в , команда из Технического университета Мюнхена (TUM) и Института биохимии Макса Планка рисует исчерпывающую картину процесса вирусной . Впервые взаимодействие между коронавирусом и клеткой задокументировано на пяти различных протеомных уровнях во время вирусной инфекции. Эти знания помогут лучше понять вирус и найти потенциальные отправные точки для лечения.


Когда вирус попадает в клетку, молекулы вируса и клеточного белка начинают взаимодействовать. И репликация вируса, и реакция клеток являются результатом сложных белковых сигнальных каскадов. Команда под руководством Андреаса Пихлмэра, профессора иммунопатологии вирусных инфекций Института вирусологии ТУМ, и Матиаса Манна, главы отдела протеомики и передачи сигналов в Институте биохимии Макса Планка, систематически регистрировала реакцию клеток легких человека. к отдельным белкам возбудителя covid-19 SARS-CoV-2 и коронавируса SARS, последний из которых был известен в течение некоторого времени.

Подробная карта взаимодействия

С этой целью было проанализировано более 1200 образцов с использованием новейших методов масс-спектрометрии и передовых биоинформатических методов. Результатом является свободно доступный набор данных, который предоставляет информацию о том, с какими клеточными белками связываются вирусные , и о влиянии этих взаимодействий на клетку. Всего было обнаружено 1484 взаимодействия между вирусными белками и клеточными белками человека. «Однако, если бы мы смотрели только на белки, мы бы упустили важную информацию», — говорит Андреас Пихлмайр. «База данных, включающая только протеом, будет похожа на карту, содержащую только названия мест, но без дорог или рек. Если бы вы знали о связях между точками на этой карте, вы могли бы получить гораздо больше полезной информации».

По словам Пихлмэра, важными аналогами сети транспортных маршрутов на карте являются модификации белков, называемые фосфорилированием и убиквитинированием. Оба являются процессами, в которых другие молекулы присоединяются к белкам, тем самым изменяя их функции. В списке белков эти изменения не измеряются, поэтому невозможно узнать, например, активны или неактивны белки. «В ходе наших исследований мы систематически назначаем функции отдельным компонентам патогена в дополнение к клеточным молекулам, которые отключаются вирусом», — объясняет Пихлмайр. «До сих пор не было сопоставимого картирования SARS-CoV-2», — добавляет Матиас Манн. «В некотором смысле, мы внимательно изучили пять измерений вируса во время инфекции: его собственные активные белки и его влияние на протеом хозяина, убиквитином, фосфопротеом и транскриптом».

Понимание того, как работает вирус

Помимо прочего, база данных может также служить инструментом для поиска новых лекарств. Анализируя белковые взаимодействия и модификации, можно выявить горячие точки уязвимости SARS-CoV-2. Эти белки связываются с особенно важными партнерами в клетках и могут служить потенциальной отправной точкой для лечения. Например, ученые пришли к выводу, что определенные соединения могут подавлять рост SARS-CoV-2. Среди них были некоторые, противовирусная функция которых известна, а также некоторые соединения, эффективность которых против SARS-CoV-2 еще не изучена. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, показывают ли они эффективность в клиническом применении против Covid-19.

«В настоящее время мы работаем над новыми лекарствами-кандидатами против Covid-19, которые мы смогли идентифицировать с помощью наших анализов», — говорит Андреас Пихлмайр. «Мы также разрабатываем систему оценки для автоматического определения горячих точек. Я убежден, что подробные наборы данных и передовые методы анализа позволят нам в будущем разрабатывать эффективные лекарства более целенаправленно и заранее ограничивать ».

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments