L’Université de Californie à Riverside est le récipiendaire d’un prix 2021 UC Multicampus Research Programs and Initiatives, ou MRPI, qui permet au campus de créer un consortium de recherche UC Coronavirus Assembly.
« Ce consortium visera à comprendre les principes physiques sous-jacents à la formation des coronavirus », a déclaré Roya Zandi, professeur de physique et d’astronomie à l’UC Riverside et chercheur principal du projet de quatre ans qui a reçu un financement de plus de 1,75 million de dollars. « Nous explorerons également l’impact de certains médicaments sur le processus d’assemblage. »
Zandi est un expert des principes de physique et de biophysique de la formation des virus. Son laboratoire étudie la mécanique statistique de l’assemblage du virus, la dynamique du processus d’auto-assemblage et la façon dont divers mécanismes peuvent influencer la stabilité de la structure virale.
Actuellement, les mécanismes impliqués dans les voies de réplication et d’assemblage du SARS-CoV-2, le virus responsable du COVID-19, ne sont pas clairs. Alors que les expériences in vitro et les simulations informatiques de virus ont amélioré la compréhension des scientifiques de la formation des virus et de la façon de les combattre, il n’y a eu aucune étude similaire visant à comprendre l’assemblage des coronavirus.
Dans le but de déterminer les moyens de perturber l’assemblage viral, ce consortium étudiera les rôles des protéines structurales dans l’assemblage du SRAS-CoV-2 en utilisant une approche intégrée et multidisciplinaire à plusieurs échelles et environnements. «
Roya Zandi, professeur de physique et d’astronomie, UC Riverside
UCR sera rejoint par UC Merced et UC Davis dans le consortium. Les trois campus travailleront ensemble pour comprendre les facteurs contribuant à la formation du SRAS-COV-2.
À l’UCR, les scientifiques utiliseront la microscopie à force atomique, ou AFM, une technique puissante qui peut imager presque tous les types de surface, ainsi que la super-résolution et la microscopie confocale pour étudier l’assemblage du SRAS-COV-2 dans des vésicules de type cellulaire.
Zandi a expliqué que les études sur une seule molécule de l’UCR seront complétées par des études UC Merced qui explorent les propriétés globales des membranes cellulaires interagissant avec les protéines virales.
Les scientifiques de l’UCR, a-t-elle ajouté, réaliseront des études in vitro ainsi que des études de microscopie in vivo sur l’assemblage de particules de type virus dans des lignées cellulaires vivantes et des cultures tissulaires. Les particules de type virus sont des assemblages de protéines supramoléculaires qui peuvent avoir des applications en biologie synthétique et en médecine.
Pour interpréter les données expérimentales et fournir des prédictions de cibles thérapeutiques potentielles pour la suppression de l’auto-assemblage viral, le consortium utilisera des simulations de dynamique moléculaire tous atomes développées à l’UC Davis et des simulations à gros grains et des théories analytiques développées à l’UCR et à l’UC Merced pour étudier le la multimérisation – le processus d’assemblage d’agrégats de plusieurs molécules – de protéines structurales, l’interaction des membranes avec les protéines et les interactions protéine-protéine aboutissant à la formation de virus.
Les co-chercheurs principaux de l’UCR sont Umar Mohideen, un éminent professeur de physique et d’astronomie; Marcus Kaul, professeur agrégé de sciences biomédicales à l’École de médecine; et Thomas Kuhlman, professeur adjoint de physique et d’astronomie. Mohideen étudiera la voie d’assemblage et les mécanismes d’interaction entre les protéines virales et l’ARN à l’aide d’investigations AFM sur une seule molécule. Kaul et Kuhlman concevront des expériences in vivo et étudieront également les effets de la modification du pH intracellulaire sur l’assemblage de particules de type virus.
Zandi a déclaré que les études quantitatives du consortium et l’accent mis sur l’intégration étroite de la théorie et de l’expérience distingueront ses travaux d’autres études biologiques et biochimiques similaires.
« Notre force et notre caractère unique résident dans l’utilisation d’approches scientifiques de base multidisciplinaires et synergiques pour identifier les étapes et les composants critiques de l’assemblage viral, ce qui ouvrira des voies pour rechercher des médicaments susceptibles de perturber les étapes critiques de l’assemblage », a-t-elle déclaré. «Alors que nous passerons les quatre prochaines années à comprendre la formation des coronavirus et, en particulier, du SRAS-CoV-2, notre objectif ultime est de développer un institut multicampus, basé sur les principes de la virologie physique, qui établira le leadership de l’UC dans ce domaine. Domaine émergent. »
La source:
Université de Californie – Riverside
