2020年7月26日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中,来自美国新罕布什尔大学的研究人员在RNA病毒中发现了让抑制剂从病毒上脱离下来的新途径。这一发现可能有利于了解这些抑制剂是如何反应的,并有可能帮助开发新一代的药物来治疗高死亡率的病毒,如HIV-1、寨卡病毒、埃博拉病毒和导致COVID-19的新型冠状病毒SARS-CoV-2。相关研究结果近期发表在Journal of Physical Chemistry Letters期刊上,论文标题为“Ligand Recognition in Viral RNA Necessitates Rare Conformational Transitions”。

JPhysChemLett:揭示HIV等RNA病毒发生碱基翻转事件,有助开发新的病毒治疗方法

图片来自Journal of Physical Chemistry Letters, 2020, doi:10.1021/acs.jpclett.0c01390。


论文通讯作者、新罕布什尔大学化学工程副教授Harish Vashisth说,“当我们刚开始这项研究时,我们从来没有预料到我们会处于RNA病毒引起的大流行中。但是随着这类病毒的出现,我们的研究结果将有望提供对病毒RNA如何与抑制剂相互作用的进一步理解,并用于设计更好的治疗方法。”

与人类如何由一系列不同的染色体(即DNA)组成相类似的是,许多病毒的基因组由RNA分子组成。这些基于RNA的基因组包含的潜在位点可被抑制剂结合,从而让病毒失活。药物开发中面临的部分挑战可能是病毒基因组发生的突变会阻止抑制剂的结合。

在这项新的研究中,这些研究人员专门研究了HIV-1病毒的一个RNA片段及其与配体/抑制剂的相互作用,其中这种配体/抑制剂是一种已知干扰病毒复制过程的复杂化合物。利用计算机建模,他们在意外地显示了由RNA碱基组成的结合口袋(binding pocket)的许多部分存在协调运动的几种罕见事件中,发现了抑制剂从病毒RNA上脱离下来的新途径。

这些研究人员重点研究了来自HIV-1 RNA基因组的结构元件,这是因为它们被认为是研究各种RNA病毒中相同过程的良好模型。他们在分子水平上对结合/脱离过程中罕见的结构和构象作用进行了模拟,这些结构和构象作用通常很难在实验室中使用实验方法观察到。

Vashisth说,“我们观察到参与抑制剂结合/脱离过程的所谓罕见的碱基翻转(base-flipping)事件,从而提供了这一过程的基本机制的新细节。我们希望这能为传统上专注于静态生物分子结构的领域增加新的可能性,并带来新的药物。”(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

1.Lev Levintov et al. Ligand Recognition in Viral RNA Necessitates Rare Conformational Transitions. Journal of Physical Chemistry Letters, 2020, doi:10.1021/acs.jpclett.0c01390.

2.Researchers discover new pathways that could help treat RNA viruses
https://medicalxpress.com/news/2020-07-pathways-rna-viruses.html