據外媒報道,近日科學家們通過生物顯微鏡發現,SARS-CoV-2基因組的一個獨特特征控制著蛋白質的合成,是COVID-19病毒的一個“致命弱點”。病毒需要被感染細胞的資源來復制,然后感染更多的細胞,并轉移到其他個體。病毒生命周期的一個重要步驟是根據病毒RNA基因組中的“指令”生產新的病毒蛋白。按照這些構建計劃,細胞自身的蛋白質“合成機器”——核糖體,生產病毒蛋白質。
當SARS-CoV-2感染一個細胞時,它將其RNA引入細胞,并以這樣的方式重新編程,使細胞首先產生病毒蛋白,然后是整個病毒顆粒。在尋找對抗SARS-CoV-2的活性物質時,研究人員迄今主要集中在病毒蛋白和阻斷它們,因為這有可能阻止或至少減緩復制過程。但是,攻擊病毒基因組(一種長的RNA分子)也可能阻止或減慢病毒的復制。
由法蘭克福大學有機化學和化學生物學研究所的Harald Schwalbe教授協調的COVID-19-NMR聯盟的科學家們現在已經完成了開發此類新型SARS-CoV-2藥物的重要**步。他們已經確定了SARS-CoV-2基因組的15個短片段,這些短片段在各種冠狀病毒中非常相似,并且已知其具有重要的調節功能。在2020年的過程中,這些片段也很少受到突變的影響。
研究人員讓一個由768個化學性質簡單的小分子組成的物質庫與15個RNA片段相互作用,并通過核磁共振譜學分析結果。在核磁共振光譜學中,分子首先被標記為特殊類型的原子(穩定同位素),然后暴露在一個強磁場中。原子核通過一個短的無線電頻率脈沖被激發,并發射出一個頻率譜,在此幫助下,可以確定RNA和蛋白質的結構以及小分子的結合方式和位置。
這使得Schwalbe教授領導的研究小組能夠確定69種小分子與15個RNA片段中的13個結合。Schwalbe教授表示:“其中三個分子甚至只與一個RNA片段特異性結合。通過這一點,我們能夠證明SARS-CoV-2 RNA非常適合作為藥物的潛在目標結構。鑒于SARS-CoV-2有大量的突變,這種保守的RNA片段,如我們所確定的那些,對于開發潛在的抑制劑特別有趣。而且,由于病毒RNA占受感染細胞中所有RNA的三分之二,我們應該能夠通過使用合適的分子在相當大的范圍內破壞病毒的復制。”
Schwalbe繼續說,在這種背景下,研究人員現在已經開始用現成的物質進行后續試驗,這些物質在化學上與物質庫中的結合“伙伴”相似。