อธิบาย: 'เครื่องคัดลอก' ของ coronavirus เป็นอย่างไร

นักวิจัยรายงานว่าพวกเขาได้กำหนดโครงสร้าง 3 มิติของเครื่องถ่ายเอกสารนี้แล้ว สิ่งนี้ทำให้สามารถตรวจสอบการทำงานของยาเช่น remdesivir ได้

โครงสร้าง 3 มิติของโพลีเมอเรส SARS-CoV2 สีแดงและสีน้ำเงินแสดงถึงอาร์เอ็นเอ (ที่มา: สถาบันมักซ์พลังค์)

เมื่อไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ SARS-CoV2 รุกรานเซลล์ของมนุษย์ ขั้นต่อไปที่สำคัญคือการจำลองแบบ เมื่อสร้างสำเนาหลังจากสำเนาของตัวมันเอง ด้วยเหตุนี้ไวรัสจึงใช้เครื่องคัดลอกซึ่งเป็นเอนไซม์ที่มีฟังก์ชันนี้ การทดลองกับยาหลายชนิดมีเป้าหมายอยู่ที่ระยะต่าง ๆ ของการทำงานของไวรัส และยาบางตัว โดยเฉพาะเรมเดซิเวียร์ พยายามยับยั้งเอนไซม์ที่เพิ่มจำนวนสารพันธุกรรมของไวรัสโดยเฉพาะ

ตอนนี้นักวิจัยได้รายงานว่าพวกเขาได้กำหนดโครงสร้าง 3 มิติของเครื่องถ่ายเอกสารนี้แล้ว ทำให้สามารถตรวจสอบได้ว่ายาเช่น เรมเดซิเวียร์ ทำงาน พวกเขาทราบ

มันทำงานอย่างไร

ระยะแรกของการติดเชื้อคือไวรัสเข้าสู่เซลล์ของมนุษย์ บนพื้นผิวของไวรัสมีโปรตีนรูปทรงแหลมที่เรียกว่าโคโรนา ซึ่งจับตัวมันเองกับเอนไซม์ ACE2 ของเซลล์ของมนุษย์ จากนั้นไวรัสจะทำให้ส่วนต่าง ๆ บนผิวเซลล์เป็นกรด เข้าไป และเริ่มทำซ้ำโดยใช้กลไกของร่างกาย

SARS-CoV2 ทำจาก RNA สายเดียวซึ่งเป็นสิ่งที่คัดลอกและคัดลอกใหม่ เอ็นไซม์ที่สร้าง RNA (หรือ DNA) เรียกว่าพอลิเมอเรส ในกรณีของ SARS-CoV2 โพลีเมอเรสจะเรียกว่า RdRp หรือเรียกอีกอย่างว่า nsp12 เป็นพอลิเมอเรสที่นักวิจัยโครงสร้างได้อธิบายไว้ในขณะนี้

อธิบายด่วนอยู่ในขณะนี้โทรเลข. คลิก ที่นี่เพื่อเข้าร่วมช่องของเรา (@ieexplained) และติดตามข่าวสารล่าสุด

อะไรใหม่

โครงสร้าง 3 มิติถูกกำหนดโดยนักวิจัยจากสถาบัน Max Planck ในเยอรมนี นำโดยผู้อำนวยการ Patrick Cramer สถาบันกล่าวในแถลงการณ์

พวกเขาสร้างพอลิเมอเรสขึ้นใหม่จากโปรตีนบริสุทธิ์สามชนิด เมื่อใช้งานได้ในหลอดทดลอง พวกเขาตรวจสอบตัวอย่างด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ซึ่งขยายได้มากกว่า 100,000 เท่า ตัวอย่างหนึ่งดูแตกต่าง แปลกอย่างใด ความคิดแรกของเราคือทิ้งมัน โชคดีที่เราไม่ได้ทำ ตัวอย่างนี้ให้ข้อมูลคุณภาพสูงที่เราต้องการ นักวิจัย Dimitry Tegunov กล่าวในแถลงการณ์

ทีมงานรายงานว่าในสถาปัตยกรรมโดยรวม เครื่องคัดลอก SARS-CoV2 นั้นคล้ายกับ SARS-CoV ซึ่งเป็นไวรัสโคโรน่าที่รับผิดชอบต่อโรคซาร์ส อย่างไรก็ตาม พวกเขายังสังเกตเห็นลักษณะเด่น หนึ่งในนั้นคือองค์ประกอบเพิ่มเติมในโพลีเมอเรส SARS-CoV2 ซึ่งจะจับกับ RNA จนกว่าจะคัดลอกสารพันธุกรรม

เราแปลกใจที่พบว่าโครงสร้างของ coronavirus polymerase นั้นพิเศษ — มันแตกต่างจากโครงสร้างอื่น ๆ ที่เราได้ทำการสำรวจมาจนถึงตอนนี้ นักวิจัย Hauke ​​Hillen กล่าว

ทำไมถึงสำคัญ

นักวิจัยได้อ้างถึงเรมเดซิเวียร์ซ้ำแล้วซ้ำเล่า ซึ่งทำงานโดยการปิดกั้นโพลีเมอเรส คำอธิบายของโครงสร้าง 3 มิติของพวกเขามาท่ามกลางสัญญาณผสมจากการศึกษาเกี่ยวกับเรมเดซิเวียร์ แม้ว่าการทดลองบางฉบับพบว่าผลลัพธ์ที่ได้นั้นน่ายินดี แต่ผลการศึกษาที่ตีพิมพ์ใน The Lancet ในสัปดาห์นี้ได้รายงานว่าประโยชน์ทางคลินิกจากการใช้ยาเรมเดซิเวียร์ไม่พบว่ามีนัยสำคัญทางสถิติ

ความรู้เกี่ยวกับสถาปัตยกรรมของพอลิเมอเรสในระดับอะตอมนั้นมีความสำคัญ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเป็นการเปิดช่องทางใหม่ในการทำความเข้าใจและต่อสู้กับไวรัส ทีมงานวางแผนที่จะตรวจสอบว่าสารต้านไวรัสขัดขวางการแพร่กระจายของ coronaviruses ได้อย่างไร

อย่าพลาดจาก อธิบาย | ผู้เชี่ยวชาญอธิบาย: 'เราต้องการข้อตกลงการเข้าถึงทั่วโลกก่อนที่จะพัฒนาวัคซีน'

ด้วยโครงสร้างที่มีอยู่ อาจเป็นไปได้ที่จะเพิ่มประสิทธิภาพของสารที่มีอยู่ เช่น เรมเดซิเวียร์ และปรับปรุงผลของมัน แต่เรายังต้องการค้นหาสารใหม่ๆ ที่สามารถยับยั้งไวรัสโพลีเมอเรสได้ Cramer ผู้อำนวยการ Max Planck กล่าว

แบ่งปันกับเพื่อนของคุณ: