کشف دروازه ورود کروناویروس توسط آمریکایی ها+ جزئیات

"رومی آمارو"(Rommie Amaro)، پژوهشگر "دانشگاه کالیفرنیا سن‌دیگو"(UC San Diego)، به ارائه تجسم دقیقی از پروتئین خوشه‌ای کروناویروس کمک کرد که به گیرنده‌های سلولی بدن ما متصل می‌شود.

آمارو و همکارانش در این پژوهش نشان داده‌اند که چگونه مولکول‌های موسوم به "گلیکان‌ها"(Glycans) مانند دروازه‌های عفونت عمل می‌کنند.

آمارو گفت: ما دریافتیم که پروتئین خوشه‌ای کروناویروس چگونه به عفونی کردن می‌پردازد. ما راز مهمی را در مورد عفونی شدن سلول‌ها توسط پروتئین خوشه‌ای آشکار کرده‌ایم. ویروس بدون وجود این دروازه نمی‌تواند توانایی عفونی کردن داشته باشد.

آمارو باور دارد که کشف این دروازه، راه‌ را برای ارائه درمان‌های جدید کروناویروس هموار خواهد کرد. اگر بتوان دروازه‌های گلیکان‌ را به کمک دارو قفل کرد، از ورود ویروس به سلول و بروز عفونت جلوگیری می‌شود.

پوشش خوشه‌ای گلیکان‌ها، به فریب دادن سیستم ایمنی انسان کمک می‌کند زیرا چیزی بیشتر از یک باقیمانده قندی به نظر نمی‌رسد. فناوری‌های پیشین که از این ساختارها تصویربرداری می‌کردند، گلیکان‌ها را در موقعیت باز یا بسته ثابت نشان می‌دادند که در ابتدا مورد توجه دانشمندان قرار نگرفت. شبیه‌سازی‌ با ابررایانه‌ها به پژوهشگران امکان داد تا فیلم‌های پویایی بسازند که نشان می‌دهد دروازه‌های گلیکان‌، از یک موقعیت به موقعیت دیگر فعال می‌شوند و داستان بی‌سابقه‌ای در مورد عفونت ارائه می‌دهند.

آمارو ادامه داد: ما توانستیم این باز و بسته شدن را تماشا کنیم. این یکی از موضوعات جالبی است که شبیه‌سازی‌ها برای ما فراهم می‌کنند. با تماشای این فیلم‌ها، موضوعاتی را می‌بینیم که ممکن بود نادیده گرفته شوند. 

"لیلیان چونگ"(Lillian Chong)، از پژوهشگران این پروژه گفت: روش‌های استاندارد برای شبیه‌سازی این فرآیند، به سال‌ها زمان نیاز دارند اما ما با کمک ابزارهای پیشرفته شبیه‌سازی توانستیم این فرآیند را تنها در ۴۵ روز شبیه‌سازی کنیم.

شبیه‌سازی‌های فشرده محاسباتی، ابتدا در "مرکز ابر رایانه سن‌دیگو"(SDSC) و سپس در "مرکز محاسبات پیشرفته تگزاس"(TACC) صورت گرفت. این قدرت محاسباتی به پژوهشگران امکان داد تا دامنه اتصال گیرنده پروتئین خوشه‌ای را از ۳۰۰ جنبه بررسی کنند. بررسی‌ها نشان داد که گلیکان‌ موسوم به "N343"، پایه‌ای است که امکان دسترسی گیرنده پروتئین خوشه‌ای کروناویروس را به گیرنده "ACE2" سلول‌ میزبان فراهم می‌کند.

"جیسون مکللان"(Jason McLellan)، پژوهشگر "دانشگاه تکزاس در آستین"(UT Austin) و همکارانش، انواعی از پروتئین خوشه‌ای را ایجاد کردند و به بررسی آنها پرداختند تا ببینند که نبودن دروازه گلیکان‌ چگونه توانایی باز شدن دامنه اتصال گیرنده پروتئین خوشه‌ای کروناویروس را تحت تاثیر قرار می‌دهد.

مکللان گفت: ما در این پژوهش نشان دادیم که پروتئین خوشه‌ای بدون وجود این دروازه نمی‌تواند شکل مورد نیاز برای آلوده کردن سلول‌ها را به خود بگیرد.

بنیان‌گذاران این پژوهش، "بنیاد ملی علوم آمریکا"(NSF)، "مؤسسه ملی سلامت"(NIH) و "موسسه ملی علوم پزشکی عمومی آمریکا"(NIGMS) هستند.

این پژوهش، در مجله "Nature Chemistry" به چاپ رسید.