Ilmuwan mendapatkan pandangan paling realistis tentang struktur protein lonjakan virus corona – ScienceDaily

Ilmuwan mendapatkan pandangan paling realistis tentang struktur protein lonjakan virus corona – ScienceDaily


Virus corona seperti yang menyebabkan COVID-19 dipenuhi dengan “lonjakan” protein yang mengikat reseptor pada sel-sel korbannya – langkah pertama dalam infeksi. Sekarang para ilmuwan telah membuat gambar detail pertama dari lonjakan tersebut dalam keadaan alami mereka, sementara masih melekat pada virus dan tanpa menggunakan fiksatif kimiawi yang dapat merusak bentuknya.

Mereka mengatakan metode mereka, yang menggabungkan mikroskop elektron kriogenik (cryo-EM) dan komputasi, harus menghasilkan snapshot yang lebih cepat dan lebih realistis dari peralatan infeksi di berbagai jenis virus corona, sebuah langkah penting dalam merancang obat terapeutik dan vaksin.

“Keuntungan melakukannya dengan cara ini adalah ketika Anda memurnikan protein lonjakan dan mempelajarinya secara terpisah, Anda kehilangan konteks biologis yang penting: Bagaimana tampilannya pada partikel virus yang utuh? Mungkin ada struktur yang berbeda di sana,” kata Wah Chiu, seorang profesor di DOE’s SLAC National Accelerator Laboratory dan Stanford University dan penulis senior studi tersebut. Mereka menjelaskan hasilnya dalam Ulasan Triwulanan Penemuan Biofisika.

Tujuh jenis virus corona diketahui menginfeksi manusia. Empat penyebab penyakit yang relatif ringan; tiga lainnya – termasuk SARS-CoV-2, virus yang menyebabkan COVID-19 – bisa mematikan, kata rekan penulis Jing Jin, seorang ahli biologi molekuler virus di Vitalant Research Institute di San Francisco. Para ilmuwan di Vitalant berburu virus dalam darah dan sampel tinja dari manusia dan hewan, menyaring sampel darah selama wabah seperti pandemi saat ini, dan mempelajari interaksi antara virus dan inangnya.

Virus penyebab COVID-19 sangat ganas sehingga hanya ada beberapa laboratorium cryo-EM di dunia yang dapat mempelajarinya dengan tingkat pengendalian biosafety yang cukup tinggi, kata Jin. Jadi untuk penelitian ini, tim peneliti mengamati jenis virus korona yang jauh lebih ringan yang disebut NL63, yang menyebabkan gejala flu biasa dan bertanggung jawab atas sekitar 10% penyakit pernapasan manusia setiap tahun. Diperkirakan menempel pada reseptor yang sama pada permukaan sel manusia seperti yang dilakukan virus COVID-19.

Alih-alih menghilangkan dan memurnikan protein lonjakan NL63 secara kimiawi, para peneliti itu membekukan seluruh virus yang utuh dan membekukan ke dalam keadaan seperti kaca yang menjaga pengaturan alami komponennya. Kemudian mereka membuat ribuan gambar mendetail dari virus yang berorientasi acak menggunakan instrumen cryo-EM di Fasilitas Cryo-EM Stanford-SLAC, mengekstrak secara digital bit yang berisi protein lonjakan, dan menggabungkannya untuk mendapatkan gambar beresolusi tinggi.

“Struktur yang kami lihat memiliki struktur yang persis sama seperti di permukaan virus, bebas dari artefak kimiawi,” kata Jin. “Ini belum pernah dilakukan sebelumnya.”

Tim juga mengidentifikasi tempat di mana molekul gula menempel pada protein lonjakan dalam proses yang disebut glikosilasi, yang memainkan peran penting dalam siklus hidup virus dan kemampuannya untuk menghindari sistem kekebalan. Peta mereka termasuk tiga situs glikosilasi yang telah diprediksi tetapi belum pernah terlihat secara langsung sebelumnya.

Meskipun sebuah kelompok Jerman telah menggunakan metode serupa untuk mengekstrak gambar protein lonjakan dari SARS-CoV-2 secara digital, Jin mengatakan, mereka harus memperbaiki virus dalam formaldehida terlebih dahulu sehingga tidak akan ada bahaya menginfeksi siapa pun, dan pengobatan ini dapat menyebabkan perubahan kimiawi yang mengganggu penglihatan struktur sebenarnya.

Ke depan, katanya, tim ingin mencari tahu bagaimana bagian dari lonjakan yang mengikat reseptor pada sel manusia diaktifkan, dan juga menggunakan teknik yang sama untuk mempelajari protein lonjakan dari virus yang menyebabkan COVID-19, yang akan membutuhkan fasilitas penahanan biohazard khusus.

Penelitian ini didanai oleh National Institutes of Health dan oleh DOE Office of Science melalui National Virtual Biotechnology Laboratory, sebuah konsorsium laboratorium nasional DOE yang berfokus pada tanggapan terhadap COVID-19, dengan dana yang disediakan oleh Coronavirus CARES Act.

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh DOE / SLAC National Accelerator Laboratory. Asli ditulis oleh Glennda Chui. Catatan: Konten dapat diedit gaya dan panjangnya.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Lagu Togel

Author Image
adminProzen