Un nouvel outil pour aider les scientifiques biomédicaux à mieux comprendre le virus COVID-19

Les scientifiques biomédicaux travaillant avec COVID-19 disposent d'un nouvel outil pour les aider à mieux comprendre le virus et à avoir confiance dans les modèles structurels qu'ils utilisent dans leurs recherches.

Wladek Minor, Ph.D., de la faculté de médecine de l'Université de Virginie, et d'autres biologistes structurels de premier plan ont dirigé une équipe internationale de scientifiques pour enquêter sur les structures protéiques contenues dans le virus – structures qui sont essentielles au développement de traitements et de vaccins. L'équipe a créé une ressource Web qui offre aux scientifiques un moyen facile de voir les progrès de la communauté de la biologie structurale dans ce domaine. Il comprend également l'évaluation par l'équipe de la qualité des modèles individuels et des versions améliorées de ces structures, lorsque cela est possible.

Nous avons soigneusement analysé les modèles disponibles de protéines SARS-CoV-2 et présenté les résultats dans le but d'aider la vaste communauté biomédicale. Les modèles structurels sont finalement l'interprétation des chercheurs originaux et sont parfois sous-optimaux. C'est pourquoi une deuxième paire d'yeux pour valider des structures importantes est si cruciale. Dans la plupart des cas, seules des corrections mineures ont pu être suggérées. Cependant, dans plusieurs cas, les révisions étaient importantes, en particulier dans le domaine sensible des complexes protéine-ligand qui sont essentiels pour la recherche de suivi, comme les travaux de découverte de médicaments. La crise sanitaire actuelle exige que toutes les structures SARS-CoV-2 soient de la plus haute qualité possible. « 

Wladek Minor, Département de physiologie moléculaire et de physique biologique de l'UVA

La science à la vitesse de l'éclair

Lorsque la menace du coronavirus est devenue apparente, les scientifiques du monde entier ont répondu à un rythme sans précédent pour déterminer la structure atomique du virus et de ses constituants protéiques.

Les chercheurs utilisent les modèles structurels résultants dans une variété d'applications, allant de la conception de médicaments basés sur la structure à la planification d'une gamme d'expériences biomédicales. Pour cette raison, il est essentiel que les modèles atomiques soient aussi précis que possible. En raison de l'urgence de la pandémie, la plupart de ces structures sont déposées dans la Protein Data Bank (PDB), un référentiel mondial de structures macromoléculaires, avant publication et examen par les pairs.

Les membres de l'équipe, qui sont des experts en validation et interprétation de structures, ont remarqué des opportunités pour améliorer plusieurs modèles SARS-CoV-2 en utilisant des approches de raffinement de pointe. Cela les a amenés à créer la nouvelle ressource Web. Il est mis à jour chaque semaine avec de nouvelles structures, en synchronisation avec la PDB.

Dans certains cas, l'équipe a travaillé avec les chercheurs qui ont généré la structure d'origine pour s'assurer que le site contient les modèles les plus précis. Cette équipe possède une longue expérience dans la correction de modèles structuraux importants sur le plan biomédical – par exemple, dans le domaine de la résistance aux antibiotiques.

« Travailler sur un projet mené par de fortes collaborations internationales est une énorme opportunité pour les jeunes scientifiques, comme Ivan Shabalin et Dariusz Brzezinski, qui mèneront sans aucun doute d'autres études très percutantes dans un avenir proche », a déclaré Minor.

« Il est extrêmement gratifiant de pouvoir ajouter mon expertise à un projet qui a le potentiel d'avoir un impact immense sur la vie de millions de personnes », a déclaré Shabalin.

Ressource COVID-19

L'équipe a décrit la nouvelle ressource dans un article en accès libre publié dans le Journal FEBS.

Les collaborateurs du projet sont Alexander Wlodawer, du National Cancer Institute (NCI); Zbigniew Dauter, du NCI & Argonne National Laboratory; Shabalin, d'UVA; Miroslaw Gilski, de l'Université A. Mickiewicz (AMU) et de l'Institut de chimie bioorganique (IBCH), Académie polonaise des sciences; Brzezinski, de l'Université de technologie de Poznan et IBCH, Pologne, et UVA; Marcin Kowiel, d'IBCH; Bernhard Rupp, de k.k. Hofkristallamt USA et Université médicale d'Innsbruck, Autriche; et Mariusz Jaskolski d'AMU et IBCH.

Le travail a été soutenu par l'Institut national du cancer des National Institutes of Health, Center for Cancer Research, subvention R01-GM132595; l'Institut national des allergies et des maladies infectieuses, contrat HHSN272201700060C; l'Agence nationale polonaise pour les échanges universitaires, subvention n ° PPN / BEK / 2018/1/00058 / U / 00001 et la Fondation autrichienne des sciences.

La source:

Système de santé de l'Université de Virginie

Référence de la revue:

Wlodawer, A., et al. (2020) Évaluation centrée sur le ligand des modèles cibles de médicaments contre le SRAS-CoV-2 dans la banque de données sur les protéines. Journal FEBS. doi.org/10.1111/febs.15366.

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