I ricercatori dell'Oregon State University College of Science hanno compiuto un passo fondamentale verso nuovi farmaci e vaccini per combattere il COVID-19, approfondendo le interazioni di una proteina con il materiale genetico SARS-CoV-2.

La proteina nucleocapside del virus, o proteina N, è un obiettivo primario per gli interventi di lotta alle malattie a causa dei lavori critici che svolge per il ciclo di infezione del nuovo coronavirus e perché muta a un ritmo relativamente lento. I farmaci e i vaccini costruiti attorno al lavoro della proteina N hanno il potenziale per essere altamente efficaci e per periodi di tempo più lunghi, vale a dire, meno suscettibile di resistenza.

Tra le proteine ​​SARS-CoV-2, la proteina N è il più grande partner dell'RNA virale. L'RNA contiene le istruzioni genetiche che il virus usa per ottenere cellule viventi, come le cellule umane, per rendere più sé stesso, e la proteina N si lega all'RNA e lo protegge.

Pubblicato in Giornale Biofisico , i risultati sono un importante punto di partenza per ulteriori studi sulla proteina N e sulle sue interazioni con l'RNA come parte di uno sguardo approfondito sui meccanismi dell'infezione da SARS-CoV-2, trasmissione e controllo.

Elisar Barbaro, professore di biochimica e biofisica all'Oregon State, e dottorato di ricerca la candidata Heather Masson-Forsythe ha condotto lo studio con l'aiuto degli studenti universitari Joaquin Rodriguez e Seth Pinckney. I ricercatori hanno utilizzato una serie di tecniche biofisiche che misurano i cambiamenti nelle dimensioni e nella forma della proteina N quando è legata a un frammento di RNA-1 genomico, 000 nucleotidi del 30, genoma 000 nucleotidi.

"Il genoma è piuttosto grande per un virus e richiede molte copie della proteina N per attaccarsi all'RNA per dare al virus la forma sferica necessaria al virus per fare più copie di se stesso, "Barbar ha detto. "Il nostro studio ci aiuta a quantificare quante copie di N sono necessarie e quanto sono vicine l'una all'altra quando si attaccano all'RNA. "

Gli studi biofisici di N con ampi segmenti di RNA mediante risonanza magnetica nucleare sono rari, Barbaro ha detto, a causa della difficoltà di preparare la proteina N parzialmente disordinata e lunghi segmenti di RNA, sia incline all'aggregazione che al degrado, ma questi tipi di studi sono una specialità del laboratorio Barbar. Gli studi di altri ricercatori generalmente sono stati limitati a pezzi molto più piccoli di RNA e pezzi più piccoli della proteina N.

Piuttosto che guardare da sole le regioni che legano l'RNA della proteina N, l'1, La vista 000-nucleotide ha permesso agli scienziati di apprendere che la proteina si lega molto più fortemente quando è un dimero a lunghezza intera - due copie attaccate l'una all'altra - e di identificare le regioni della proteina che sono essenziali per il legame dell'RNA.

"La proteina completa ha parti strutturate ma in realtà è molto flessibile, quindi sappiamo che questa flessibilità è importante per il legame dell'RNA, " Ha detto Masson-Forsythe. "Sappiamo anche che quando le proteine ​​N iniziano a legarsi all'RNA più lungo, il risultato è una collezione diversificata di complessi proteina/RNA legati invece di un solo modo di legame".

I farmaci che ostacolano la flessibilità della proteina N sarebbero quindi una potenziale strada per i ricercatori farmaceutici, lei disse. Un'altra possibilità sarebbero i farmaci che distruggono uno qualsiasi di quei complessi proteina/RNA che si rivelano di particolare importanza.