Исследователи из университетов Мельбурна, Йорка, Уорвика и Оксфорда пролили свет на то, как инкапсулированные вирусы, такие как гепатит В, лихорадка денге и SARS-CoV-2, захватывают пути производства и распределения белка в клетке. потенциальная мишень для противовирусных препаратов широкого спектра действия, чтобы остановить их.
Выводы были опубликованы сегодня в PNAS и важны для усилий по разработке антивирусных агентов широкого спектра действия.
Профессор Спенсер Уильямс из Школы химии в Bio21 сказал, что исследование поможет определить новый «ориентированный на хозяина» подход к лечению инфекций, вызванных инкапсулированными вирусами.
Один из подходов к лечению вирусных инфекций состоит в том, чтобы создавать новое лекарство для каждого появляющегося вируса. Но это медленно. Альтернативный и привлекательный подход состоит в том, чтобы создать лекарство против человека-мишени, которую вирусы должны воспроизвести. Затем один и тот же препарат можно использовать и повторно использовать против множества различных вирусов, даже тех, которые еще не появились», - сказал он.
Выводы являются результатом работы профессора Гидеона Дэвиса и его команды из Великобритании, которые выяснили, как структура каталитического домена человеческого фермента отделяет молекулы сахара от белков во время их производства, а также профессора Уильямса и его команды Bio21, которые разработали ряд ингибиторов для блокировки фермента.
При тестировании на клеточных линиях человека было показано, что эти ингибиторы снижают инфицирование вирусами денге.
«Инкапсулированные вирусы, как правило, используют стадию «гликозилирования» производства белка, посредством чего гликаны или молекулы сахара покрывают вновь собранные белки», - сказал профессор Уильямс.
"Молекулы сахара дают белкам инструкции по свертыванию в их правильную трехмерную структуру, а также транспортные инструкции для белка, который должен быть доставлен к следующему месту назначения внутри клетки. Гликозилированию способствуют различные ферменты, которые синтезируют, обрезают, проверить и изменить эти молекулы сахара."
Клетки нашего тела содержат около 42 миллионов белковых молекул. Производство белка представляет собой сложный многоэтапный процесс внутри клетки. Подобно продуктам на фабричном сборочном конвейере, все белки проходят через контрольно-пропускные пункты, где они проверяются перед транспортировкой к месту назначения для выполнения своих функций..
Вирусы - это не живые организмы, а биологические программы, закодированные в рибонуклеиновой кислоте (РНК) или дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК).
Они оживают, когда проникают в живую клетку и захватывают системы производства белка. Вирусы используют клеточный механизм для копирования своей ДНК или РНК (в случае SARS-CoV2 это РНК) и для производства белков, необходимых им для создания собственных копий.
Вирусные белки, продуцируемые в инфицированной клетке, подвергаются «гликозилированию», а затем проходят этапы контроля качества, которые включают «обрезку» ферментом под названием «MANEA».
Обрезка является важным этапом контроля качества, и когда она не выполняется, клиентские белки помечаются для деградации. MANEA представляет собой ключевую цель для разработки лекарств широкого спектра против инкапсулированных вирусов, поскольку ингибиторы вызывают разрушение их белков, - сказал профессор Дэвис.
Поскольку вирусы захватывают этот необычный путь биосинтеза, он становится хорошей потенциальной мишенью для лекарств.
Исследователи из Уорикского и Оксфордского университетов изучали влияние лучших ингибиторов на репликацию вируса.