Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Разработано новое лекарство от коронавируса, подавляющее репликацию РНК
Повторные волны распространения коронавирусной инфекции по-прежнему требуют эффективных противовирусных препаратов, что стимулирует исследования в этой области. Ученые ФНКЦ ФХМ имени Ю. М. Лопухина и МФТИ разработали новое соединение с противовирусной активностью — потенциальную основу лекарства. Соединение подавляет репликацию вируса, влияя на стабильную, не поддающуюся мутациям мишень в его геноме.
Результаты работы опубликованы в журнале Biomolecules. Любой вирус — это природная капсула, которая состоит из генетического материала в виде молекулы ДНК или РНК, заключенной в белковую оболочку — капсид. При размножении вируса копируется его генетическая информация: репликационный комплекс SARS-CoV-2 запускает процесс синтеза двух дочерних молекул РНК на основе родительской молекулы. Это довольно сложный комплекс, состоящий из нескольких белков, которые образуются в результате расщепления полипротеина-предшественника.
Основной белковый арсенал вируса получается из двух предшественников, кодирующих перекрывающимися рамками считывания. Трансляция второй рамки требует запрограммированного сдвига рибосомы, на которой происходит биосинтез белка. Этот сдвиг имеет важное значение для репликации вируса. Он требует формирования псевдоузла в участке вирусного генома между двумя рамками считывания и может быть подавлен противовирусными препаратами на основе олигонуклеотидов.
«В нашей лаборатории мы работали над созданием активной компоненты лекарства для терапии SARS-CoV-2. Оно предназначено для пациентов, находящихся на начальном этапе развития заболевания. Создание лекарства — долгий процесс, на первом шаге мы выбрали нестандартную мишень — особый узелок на геномной РНК вируса под названием псевдоузел. Эта структура играет важную роль в процессе наработки новых вирусных частиц — без нее не запускается переключение программы синтеза белков. Попадая в организм, вирус начинает размножаться, захватывая территорию, а для этого ему необходимо произвести белки, которые дальше будут копировать геном», — пояснила Екатерина Книжник, первый автор, студентка пятого курса МФТИ, сотрудница лаборатории структуры и функций биополимеров ФНКЦ ФХМ имени Ю. М. Лопухина.
Как реализуется процесс копирования белков? В вирусе существует аппарат трансляции, который осуществляет синтез белков с РНК. Этот аппарат во время синтеза первого полипептида в первой рамке считывания, встречая геномный узелок, притормаживает. Таким образом происходит проскальзывание рибосомы. После проскальзывания активируется вторая программа синтеза, нарабатывается полипептид, соответствующий второй рамке считывания.
«Очевидно, что если этот псевдоузел удастся каким-то образом развязать, то размножение вируса остановится. Образно этот процесс можно представить как развязывание шнурков на ботинке. Мы растягиваем “бантик”, рибосома проходит его свободно, программа синтеза белка не переключается вовремя, и размножение вируса останавливается. Это уже пытались сделать до нас, но мы нашли слабое место в этом узелке, за которое весьма удобно тянуть, — это своеобразная петелька, за которую мы развязываем бантик. Для эффективного “развязывания” нам предстояло найти способ модифицировать фрагменты ДНК, чтобы они прочно связывались с нашей петелькой вирусной РНК с помощью особых химических модификаций», — добавила Екатерина Книжник.
Ученые получили и сравнили три типа противовирусных кандидатов — аналогов нуклеиновых кислот, комплементарных стеблям псевдоузла. Сравнивалась эффективность закрытых нуклеиновых кислот (locked nucleic acids, LNA), неполностью модифицированных аналогов ДНК, содержащих LNA звенья, и фосфоротиоатов, содержащих G-зажимы (CPS).
Ученые показали, что аналоги олигонуклеотидов индуцируют разворачивание псевдоузла, этот эффект был особенно выражен в случае с LNA-модификацией. Также в ходе экспериментов было показано, что ведущие аналоги олигонуклеотидов снижают репликацию SARS-CoV-2 в двух клеточных линиях человека. Результаты исследования подчеркивают перспективность использования псевдоузла в качестве мишени, иллюстрируют преимущества и ограничения различных типов модификаций ДНК и могут способствовать разработке противовирусных препаратов на основе олигонуклеотидов.
«Почему мы выбрали именно это направление? Наша мишень — псевдоузел, и она не устаревает. Это очень стабильный элемент генома коронавируса. Как мы знаем, вирус постоянно мутирует, и даже вакцины теряют свою эффективность. Наше лекарство ее не потеряет, так как реагирует на очень важную и консервативную структуру. За всю историю пандемии геномная последовательность, кодирующая эту структуру, практически не изменилась. Это очень хорошая мишень, мутации в этом месте вирусного генома не закрепляются. В дальнейшем мы можем разрабатывать лекарства, ориентируясь на эту консервативную особенность изменчивого вируса», — заключила Екатерина Книжник. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда.
Telegram 
Дзен 
VK Морские биологи впервые детально задокументировали процесс родов у диких кашалотов. Анализ видеозаписей и акустических сигналов показал, что самки из разных родственных линий временно объединяются, чтобы по очереди выталкивать новорожденного на поверхность для дыхания. Это первое доказательство взаимопомощи при родах между неродственными особями у видов, не относящихся к приматам.
Квантовые эффекты помогают ученым во множестве сфер, но работать с ними не просто — степень определенности квантового мира концептуально отличается от того, что существует в классической физике. Чтобы подтвердить, что они работают с нужными квантовыми состояниями, физикам приходится постараться.
Одна из самых ярких космических «ламп» Вселенной неожиданно начала гаснуть. Астрономы впервые наблюдали, как сверхмассивная черная дыра буквально теряет почти все «топливо». Это открытие позволяет увидеть редчайший этап в жизни галактик — момент, когда ее ядро «выключается» прямо на глазах наблюдателя.
Морские биологи впервые детально задокументировали процесс родов у диких кашалотов. Анализ видеозаписей и акустических сигналов показал, что самки из разных родственных линий временно объединяются, чтобы по очереди выталкивать новорожденного на поверхность для дыхания. Это первое доказательство взаимопомощи при родах между неродственными особями у видов, не относящихся к приматам.
Во время нейроанатомического исследования тканей полового члена ученые выявили высокую плотность нервных окончаний в области, которую анатомы и хирурги долгое время оставляли без должного внимания. Авторы научной работы предположили, что эта зона может играть важную роль в формировании сексуальных ощущений, и допустили, что именно там у мужчин находится аналог так называемой «точки G».
Ученые из Центра исследований молекулярных механизмов старения и возрастных заболеваний МФТИ и Института биоорганической химии им. М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН с коллегами представили метод получения и очистки трансмембранного домена шиповидного белка коронавируса SARS-CoV-2 (SARStm) дикого типа. Этот «якорь» не только удерживает шип, которым вирус «атакует» клетки, в его оболочке, но и участвует в процессе слияния вирусной и клеточной оболочек. В новом протоколе используется бесклеточная экспрессия — синтез белка в очищенном бактериальном экстракте, что позволяет получать его в течение нескольких часов вместо дней и значительно упрощает очистку. Метод открывает возможность для детального изучения структуры белка с помощью спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР).
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
За 10 лет лежания в почве сигаретные фильтры не растворились, а лишь замаскировались под грязь. Их пластиковые волокна распались на микрочастицы, намертво склеились с минералами и превратились во вторичный микропластик. Более того, на пятом году гниения мусор начал отравлять землю с новой силой.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно