Yeni koronavirüsün kriyo-elektron mikroskobu altındaki "keşif savaşı", West Lake Üniversitesi'nin virüs analizi Bilim'de yayınlandı
Kısa bir süre önce, Çin Mühendislik Akademisi başkan yardımcısı ve solunum ve kritik bakım tıbbı uzmanı Akademisyen Wang Chen, bir röportajda yeni taç virüsünün, grip gibi dünyada uzun süredir var olan kronik hale gelme ihtimalinin yüksek olduğundan bahsetti. Buna hazırlıklı olmalıyız. .
Belki de bu kararla hemfikir olarak, giderek daha fazla ilaç şirketi ve araştırma kurumu, yeni koronavirüs aşıları ve spesifik ilaçlar geliştirme saflarına katılıyor.
Bu uzun mesafeli yarışta, yeni koronavirüs reseptörü ACE2'nin tam yapısal analizi ve yeni koronavirüs yüzeyindeki S proteini ile ACE2 arasındaki kompleksin yapısal analizi gibi insanların hızlanmasına izin veren bir bağlantı var.
West Lake Üniversitesi Zhou Qiang ekibi, "SARS virüsü ve insan vücudunu istila eden yeni koronavirüs sürecinde, ACE2 bir 'kapı kolu' gibidir. Virüs onu yakalar ve hücrenin kapısını açar," dedi.
Son zamanlarda, bu "kapı tokmağı" nın perspektifiyle ilgili önemli araştırmalar bu laboratuvardan geldi.
Şekil ACE2-B0AT1 kompleksinin Cryo-EM yoğunluk haritası (Kaynak: West Lake Üniversitesi)
Science dergisi, 4 Mart 2020 günü Doğu Saati ile sabah 10 civarında, "SARS-CoV-2'nin tam uzunlukta ACE2 tarafından tanınması için yapısal temel" başlıklı bir çevrimiçi araştırma makalesi yayınladı ve Zhou Qiangın ekibinin ilk kez olduğunu bildirdi. Yeni koronavirüs hücre yüzey reseptörü ACE2'nin tam uzunluktaki üç boyutlu yapısını ve yeni koronavirüs yüzey S protein reseptörü bağlanma alanının ve hücre yüzeyi reseptörü ACE2 tam uzunluktaki protein kompleksinin üç boyutlu yapısını başarıyla analiz ederek yeni koronavirüs istilasını daha da ortaya çıkarır. İnsan hücrelerinin gizemi.
Araştırmacı Zhou Qiang, DeepTech ile yaptığı özel röportajda şunları söyledi: "Öncelikle, tam uzunlukta konak hücre reseptörü ACE2'nin yapısını ilk kez gördük ve ACE2'nin bir dimer olarak var olduğunu gördük. Önceki çalışma yalnızca ACE2'yi analiz etti. Yapının bir parçası, bu yapı monomer haldedir, çünkü dimerizasyona aracılık eden bir alanı yoktur.Bu, aslında iki elle çalışırken tek elle çalıştığını düşündüğünüz zamanki gibidir. Çalışma mekanizmasına ilişkin anlayışımızı artırdık.Sonra, virüs S proteininin reseptör bağlanma alanının yapısını ve tam uzunluktaki ACE2 kompleksini analiz ettik ve sonraki tasarımımız için yararlı olan ikisi arasındaki etkileşimi gördük. Hedeflenen ilaçlar iyi bir referans olabilir. "
Şekil Qiang Zhou (Kaynak: West Lake Üniversitesi)
Geçtiğimiz iki yıl içinde, laboratuvar insan amino asit taşıyıcı komplekslerinin yapısını ve işlevini inceliyor, birkaç hedef proteini kilitliyor, ACE2 bunlardan biri. Yeni taç pnömoni salgınının patlak vermesinden bu yana, ekip hızla ACE2 araştırma çalışmasının önceliğini artırdı ve mümkün olan en kısa sürede araştırma sonuçlarına ulaştı ve daha sonraki ilaç geliştirme için önemli bilgiler sağladı.
Bu iki çalışmadan önce, West Lake Üniversitesi aynı zamanda Çin'de en iyi kriyo-elektron mikroskobu platformuna sahip birkaç üniversiteden biriydi. "West Lake Üniversitesi'nin kuruluşundan bu yana, en kısa sürede başarılı bir şekilde kriyo-elektron mikroskobu platformu kurduk ve dünyadaki en gelişmiş Krios + K3 elektron mikroskobu ekipmanlarından ikisine sahibiz. Bu, bu kompozitlerin yapısını başarılı bir şekilde analiz etmemiz için donanım temelini attı." Zhou Qiang dedi.
2015 yılında Nature yöntemi, kriyo-elektron mikroskobu teknolojisini yılın en ilgili teknolojisi olarak yayınladı. Son birkaç yılda, kriyo-elektron mikroskobu teknolojisi yavaş yavaş yapısal biyolojide önemli bir araştırma aracı haline geldi.
Şekil Kriyo-elektron mikroskobu için ödül alan üç bilim adamı Joachim Frank, Jacques Dubochet, Richard Henderson
Kriyo-elektron mikroskopi teknolojisinin üç öncüsü, kriyo-elektron mikroskopi teknolojisindeki öncüleri ve geliştirmeleri nedeniyle 2017 Nobel Kimya Ödülü'nü de kazandı.
Kriyo-elektron mikroskobunun gelişmesi nedeniyle, çeşitli biyolojik makromoleküllerin yapısı, yakın fizyolojik koşullar altında doğru bir şekilde çözülebilir. Ancak belirtmek gerekir ki, bu virüs "keşif savaşında" her şey kriyo-EM ile hazır değildir. Çünkü kriyo-elektron mikroskobunun çalışması için en önemli ön koşullardan biri, yüksek kaliteli örneklerin başarılı bir şekilde hazırlanmasıdır.
Zhou Qiang ayrıca şu açıklamayı yaptı: "Bu çalışmadaki en büyük zorluk, kararlı bir tam uzunlukta ACE2 proteini elde etmektir. İyi bir örnek yoksa, güçlü bir kriyo-elektron mikroskobuna sahip olmak zordur. ACE2 bir zar proteinidir. Normal koşullar altında, Stabil bir tam uzunlukta ACE2 proteini elde etmek bizim için zor. Önceki çalışmaların birikmesiyle, B0AT1 ve ACE2 proteinlerini birlikte ifade ederek ACE2 proteinini başarıyla stabilize ettik ve sonunda yapısını bu temelde analiz ettik. "
Salgına adanmış diğer birçok yerel bilimsel araştırma ekibi gibi, iki sonucun açıklanmasının ardından, Zhou Qiang'ın laboratuvarı hızla araştırmanın bir sonraki aşamasına geçti. Ekibin bir sonraki araştırma yönünün, ACE2 ile yeni koronavirüs S proteini arasındaki etkileşimi daha da keşfetmek ve ayrıca diğer alanlardaki araştırmacılarla aktif olarak işbirliği yapmak olacağı anlaşılıyor.
(Kaynak: Bilim)
Bu salgında yerli bilimsel araştırma camiasının gördüğü ilgi de gerçekliğin gelişmesiyle birlikte sürekli olarak artmıştır. Kamuya açık raporlar, virüs izlenebilirliği, klinik tedaviden ilaç geliştirmeye, aşı araştırma ve geliştirmeye kadar 20 il ve şehrin yeni koroner pnömoni bilim ve teknoloji acil durum projeleri oluşturduğunu ve birçok kolej ve üniversitenin katıldığını gösteriyor (bu kez West Lake Üniversitesi, Zhejiang Eyaletinde "Yeni Koronavirüs Zatürresi" ni üstlendi. Acil müdahale projesi "), salgındaki" bilimsel araştırmanın hızı "defalarca kamuoyunun gündeminde olan bir konu haline geldi.
Bu salgını bir fırsat olarak değerlendiren Zhou Qiang, ani salgının insanların sağlığı, toplumu ve ekonomisi üzerinde büyük bir etkisi olduğuna inanıyor.Bu durumda, bilimsel araştırma topluluğu da hızla harekete geçti ve salgına ortaklaşa yanıt vermek için harekete geçti. Kendi avantajlarına tam anlamıyla yer verirken yakın ve verimli bir işbirliğinin nasıl yürütüleceği, salgının bilimsel araştırma camiasına getirdiği yeni bir sorundur ve aynı zamanda gelecekte bilimsel araştırma topluluğunun karşılaşacağı uzun vadeli bir sorun olacaktır.
