Le virus SARS coronavirus 2 (SARS-CoV-2) est la cause connue de la maladie des coronavirus 2019 (COVID-19). La «pointe» ou protéine S facilite l'entrée virale dans les cellules hôtes.
Aujourd'hui, un groupe de chercheurs de l'Université nationale de Séoul en Corée du Sud, de l'Université de Cambridge au Royaume-Uni et de Lehigh University aux États-Unis, ont travaillé ensemble pour produire les premiers modèles open source tout-atome d'une protéine S pleine longueur.
Les chercheurs disent que cela est particulièrement important car la protéine S joue un rôle central dans l'entrée virale dans les cellules, ce qui en fait une cible principale pour le développement de vaccins et de médicaments antiviraux.
Les détails peuvent être trouvés dans un article, « Developing a Fully-glycosylated Full-pleine longueur SARS-CoV-2 Spike Protein Model in a Viral Membrane » vient d'être publié en ligne dans Journal de chimie physique B.
Cette vidéo de démonstration illustre comment construire ce système de membrane à partir de leurs modèles de protéines SARS-CoV-2 S.
Le programme de création de modèles est en accès libre et peut être trouvé à partir de la page d'accueil de CHARMM-GUI en cliquant sur le lien Archive COVID-19, ou en cliquant sur le lien archive dans l'en-tête, puis sur le lien COVID-19 Proteins dans la gauche barre latérale.
Développé par Wonpil Im, professeur au Département des sciences biologiques et du département de bio-ingénierie de l'Université de Lehigh, CHARMM-GUI (GUI = interface graphique utilisateur) est un programme qui simule les systèmes biomoléculaires complexes simplement, précisément et rapidement.
Im le décrit comme un « microscope informatique » qui permet aux scientifiques de comprendre les interactions au niveau moléculaire qui ne peuvent être observées autrement.
«Nos modèles sont les premiers modèles de protéines de pointe (S) SARS-CoV-2 entièrement glycosylées disponibles à d'autres scientifiques», explique Im.
J'ai eu la chance de collaborer avec le Dr Chaok Seok de l'Université nationale de Séoul en Corée et le Dr Tristan Croll de l'Université de Cambridge au Royaume-Uni.Notre équipe a passé des jours et des nuits à construire ces modèles très soigneusement à partir des parties connues de la structure cryo-EM. La modélisation était très difficile, car il y avait de nombreuses régions où la modélisation simple ne permettait pas de fournir des modèles de haute qualité. «
Wonpil Im, professeur, Département des sciences biologiques et de bio-ingénierie, Université de Lehigh
Les scientifiques peuvent utiliser les modèles pour mener des recherches de simulation innovantes et innovantes pour la prévention et le traitement du COVID-19, selon Im.
La structure de la protéine S a été déterminée avec cryo-EM avec le RBD vers le haut (PDB ID: 6VSB) et avec le RBD vers le bas (PDB ID: 6VXX). Mais, ce modèle a de nombreux résidus manquants. Ainsi, ils ont d'abord modélisé les résidus d'acides aminés manquants, puis d'autres domaines manquants.
De plus, ils ont modélisé tous les glycanes (ou glucides) potentiels attachés à la protéine S. Ces glycanes empêchent la reconnaissance des anticorps, ce qui rend difficile le développement d'un vaccin. Ils ont également construit un système de membrane virale d'une protéine S pour la simulation de la dynamique moléculaire.
La source:
Référence de la revue:
Woo, H., et al. (2020) Développement d'un modèle de protéine de pointe SARS-CoV-2 entièrement glycosylée sur une membrane virale. Le Journal de la chimie physique B. doi.org/10.1021/acs.jpcb.0c04553.