[ad_1]

ارتعاشات پروتئین های ویروس کرونا ممکن است در عفونت نقش داشته باشد

یک مطالعه جدید در MIT نشان می دهد ارتعاشات در قله های پروتئینی ویروس های کرونا ، از جمله آنچه باعث Covid-19 می شود ، نقش مهمی در ورود ویروس به سلولهای انسانی دارد. اعتبار: مارکوس بولر و ایون هو / MIT

وقتی کسی در تلاش است تا قفلی را با یک کلید باز کند که به نظر می رسد اصلاً کار نمی کند ، گاهی اوقات کمی لرزش کلید به شما کمک می کند. اکنون ، یک مطالعه جدید از MIT نشان می دهد که ویروس های کرونا ، از جمله ماده ای که باعث COVID-19 می شود ، ممکن است از یک روش مشابه برای فریب سلول ها برای ورود ویروس ها به داخل استفاده کند. این یافته ها ممکن است در تعیین میزان خطرناک بودن سویه ها یا جهش های مختلف ویروس کرونا مفید باشد و می تواند به رویکرد جدیدی برای ایجاد درمان اشاره کند.

مطالعات در مورد چگونگی تعامل پروتئین های پروتئینی که به کرونا ویروس ها ظاهر متمایز تاج خود را با سلول های انسانی می دهند ، معمولاً شامل مکانیسم های بیوشیمیایی است ، اما محققان رویکرد دیگری به این مطالعه اتخاذ کرده اند. آنها با استفاده از شبیه سازی های اتمی ، جنبه های مکانیکی نحوه حرکت پروتئین های پروتئین ، تغییر شکل و لرزش را بررسی کردند. نتایج نشان می دهد که این حرکات ارتعاشی ممکن است استراتژی مورد استفاده توسط ویروس های کرونا را توضیح دهد که می تواند یک مکانیسم قفل بر روی سطح سلول را فریب دهد تا ویروس را از دیواره سلول فشار دهد تا بتواند مکانیسم های تولید مثل سلول را ربوده باشد.

این تیم ارتباط مستقیم و مستقیمی بین سرعت و شدت ارتعاشات سنبله و اینکه ویروس به چه راحتی وارد سلول می شود ، پیدا کردند. آنها همچنین پیوندی مخالف با مرگ و میر ویروس کرونا پیدا کردند. از آنجا که این روش مبتنی بر درک دقیق از ساختار مولکولی این پروتئین ها است ، محققان می گویند این روش می تواند برای غربالگری ویروس های کرونا ویروس یا جهش های جدید در COVID-19 مورد استفاده قرار گیرد تا به سرعت خطر بالقوه آنها را ارزیابی کند.

یافته های مارکوس بولر ، استاد مهندسی عمران و محیط زیست در انستیتوی فناوری ماساچوست و دانشجوی کارشناسی ارشد اوین هو ، امروز در نسخه چاپی مجله منتشر شد. موضوع پس از ارسال آنلاین در تاریخ 30 اکتبر.

به گفته بوئلر ، تمام تصاویری که از ویروس SARS-CoV-2 می بینیم کمی گمراه کننده است.

وی می گوید: “ویروس به این شکل نیست ، زیرا در واقع تمام مواد در مقیاس نانومتری اتم ها ، مولکول ها و ویروس ها” به طور مداوم در حال حرکت و ارتعاش هستند. آنها واقعاً شبیه آن تصاویر در کتاب یا وب سایت شیمی نیستند. “

آزمایشگاه بوئلر در شبیه سازی اتمی مولکولهای بیولوژیکی و رفتار آنها تخصص دارد. به محض ظهور COVID-19 و در دسترس قرار گرفتن اطلاعات در مورد ترکیب پروتئین ویروس ، بوهلر و هو ، دانشجوی دکترای مهندسی مکانیک ، به منظور پی بردن به اینکه آیا خصوصیات مکانیکی پروتئین ها در تعامل آنها با بدن انسان نقش دارد ، شرکت کردند.

مشاهده ارتعاشات کوچک در مقیاس نانو و تغییر شکل این مولکول های پروتئینی به طور آزمایشی بسیار دشوار است ، بنابراین شبیه سازی های اتمی برای درک آنچه اتفاق می افتد مفید هستند. محققان از این روش برای در نظر گرفتن مرحله حیاتی عفونت در هنگام اتصال ذره ای از ویروس با خوشه های پروتئینی خود به گیرنده سلولی انسان به نام گیرنده ACE2 استفاده كردند. هنگامی که این خوشه ها به گیرنده متصل می شوند ، کانالی را باز می کند که به ویروس اجازه ورود به سلول را می دهد.

به گفته بولر ، این مکانیسم اتصال بین پروتئین ها و گیرنده ها مانند قفل عمل می کند ، بنابراین لرزش مهم است. او می گوید: “اگر استاتیک باشد ، یا متناسب است یا متناسب نیست.” اما پرش های پروتئینی ساکن نیستند. “آنها ارتعاش می کنند و دائماً اندکی تغییر شکل می دهند و این مهم است. کلیدها ساکن هستند ، شکل آنها تغییر نمی کند ، اما اگر یک کلید داشته باشید که دائماً شکل خود را تغییر می دهد – لرزش ، حرکت ، کمی تغییر شکل می دهد ، چه می کنید؟ وقتی کلید را در قفل می گذاریم بسته به ظاهری متفاوت خواهند داشت. “






https://www.youtube.com/watch؟v=p07Ibo-Z988

اعتبار: موسسه فناوری ماساچوست

محققان حدس می زنند هرچه “کلید” بیشتر تغییر کند ، احتمال یافتن مناسب بودن بیشتر است.

بولر و هو ویژگی های ارتعاشی این مولکول های پروتئین و فعل و انفعالات آنها را با استفاده از ابزارهای تحلیلی مانند “تجزیه و تحلیل حالت عادی” مدلسازی کردند. این روش برای مطالعه نحوه توسعه و انتشار ارتعاشات ، با مدل سازی اتم ها به عنوان جرم های نقطه ای متصل به یکدیگر توسط فنرهایی که نمایانگر نیروهای مختلف وارد بر یکدیگر هستند ، مورد استفاده قرار می گیرد.

آنها دریافتند که تفاوت در ویژگیهای ارتعاشی با سطوح مختلف آلودگی و مرگ و میر انواع مختلف ویروس های کرونا ، که از یک پایگاه داده جهانی با تعداد موارد تایید شده و مرگ و میر مورد ، گرفته شده است ، به شدت ارتباط دارد. ویروس های مورد مطالعه شامل SARS-CoV ، MERS-CoV ، SATS-CoV-2 و یکی از جهش های شناخته شده ویروس SARS-CoV-2 است که شیوع بیشتری در سراسر جهان دارد. باهلر گفت ، این روش را به ابزاری امیدوار کننده برای پیش بینی خطرات احتمالی ویروس های کرونا تبدیل می کند ، همانطور که احتمالاً این اتفاق می افتد.

هو می گوید ، در تمام مواردی که آنها مطالعه کرده اند ، یک قسمت اصلی از فرآیند نوسانات نوسان شاخه ای از مولکول پروتئین به سمت بالا است که به اتصال آن به گیرنده کمک می کند. وی گفت: “این جنبش از لحاظ عملکردی از اهمیت قابل توجهی برخوردار است.” شاخص کلیدی دیگر مربوط به رابطه بین دو حرکت مختلف ارتعاشی در مولکول است. وی گفت: “ما دریافتیم كه این دو عامل ارتباط مستقیمی با داده های اپیدمیولوژیك ، عفونت ویروس و كشنده بودن ویروس دارند.”

همبستگی هایی که آنها پیدا کردند به این معنی است که وقتی ویروس های جدید یا جهش های جدید موجود ظاهر می شوند ، “شما می توانید آنها را از نظر مکانیکی کاملاً غربال کنید”. “شما فقط می توانید نوسانات این پروتئین های سنبله دار را بررسی کنید و دریابید که چگونه می توانند از نظر اپیدمیولوژیک عمل کنند ، از جمله اینکه این بیماری تا چه حد عفونی است و چقدر جدی است.”

بولر گفت ، به طور بالقوه ، این یافته ها می تواند راهی جدید برای کاوش در درمان های احتمالی COVID-19 و سایر بیماری های ویروس کرونا فراهم کند ، با این حدس که ممکن است بتوان مولکولی را یافت که به پروتئین های پروتئین متصل شود به گونه ای که تا آنها را سخت کند و ارتعاشات آنها را محدود کند. رویکرد دیگر می تواند ایجاد ارتعاشات مخالف برای از بین بردن موارد طبیعی در سنبله ها باشد ، مانند روشی که هدفون های نویز دهنده صدا را از بین می برند.

به گفته بیلر ، از آنجا که زیست شناسان در مورد انواع مختلف جهش هایی که در ویروس های کرونا رخ می دهد اطلاعات بیشتری کسب می کنند و مشخص می کنند که کدام مناطق از ژنوم بیشتر مورد تغییر قرار می گیرند ، از این روش می توان به طور قابل پیش بینی نیز استفاده کرد. انواع احتمالی جهش هایی که می توانند رخ دهند را می توان شبیه سازی کرد و آنهایی را که خطرناکترین پتانسیل را دارند ، علامت گذاری کرد تا به دنیا هشدار داده شود که علائم ظاهر واقعی این گونه های خاص را مشاهده کند. . بولر افزود: به عنوان مثال جهش G614 ، كه در حال حاضر بر شیوع COVID-19 در سراسر جهان تسلط دارد ، طبق یافته های ما ، انتظار می رود كه کمی عفونی تر باشد و كمتر كشنده باشد.

میری یوزکان ، استاد مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر در دانشگاه کالیفرنیا در ریورساید که در این مطالعه مشارکت نداشت ، گفت: “این تجزیه و تحلیل” به یک ارتباط مستقیم بین ویژگی های نانومکانیکی و مرگ و میر و عفونت ویروس کرونا اشاره دارد. من معتقدم که این کار منجر به به طور قابل توجهی به جلو حرکت کنید تا از مکانیک بیماری و عفونت مطلع شوید. “

یوزکان اضافه می کند که “اگر در شرایط طبیعی محیط ، انعطاف پذیری و نسبت تحرک کلی فراهم شده باشد ، شناسایی یک مهار کننده موثر که می تواند پروتئین سنبله را برای جلوگیری از اتصال مسدود کند ، یک گران مقدس برای پیشگیری از عفونت های SARS-CoV-2 ، که اکنون همه ما به شدت به آن نیاز داریم. ”


دانشمندان مکانیسم ساختاری اتصال گیرنده های ویروس کرونا را کشف کرده اند


اطلاعات بیشتر:
Yiwen Hu و همکاران ، تجزیه و تحلیل مقایسه ای ویژگی های نانو مکانیکی پروتئین های سنبله ویروس کرونا و ارتباط آن با میزان مرگ و میر و میزان عفونت ، موضوع (2020) DOI: 10.1016 / j.matt.2020.10.032

تهیه شده توسط انستیتوی فناوری ماساچوست

این داستان با مجوز از MIT News (web.mit.edu/newsoffice/) ، یک سایت محبوب که اخبار مربوط به تحقیقات ، نوآوری و آموزش MIT را پوشش می دهد ، بازنشر شده است.

نقل قول: ارتعاشات پروتئین های ویروس کرونا ممکن است در عفونت نقش داشته باشد (2020 ، 19 نوامبر) ، در تاریخ 19 نوامبر 2020 از https://phys.org/news/2020-11-vibrations-coronavirus-proteins-role- بازیابی می شود عفونت. html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هر معامله عادلانه ای به منظور معاینه خصوصی یا تحقیق ، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تولید نیست. این محتوا فقط برای اطلاع رسانی ارائه شده است.



[ad_2]

منبع: moshaverh-news.ir