俄勒岡州立大學理學院的研究人員通過深入研究一種蛋白質與SARS-CoV-2遺傳物質的相互作用，向防治COVID-19的新藥和疫苗邁出了關鍵一步。該病毒的核衣殼蛋白或N蛋白是抗病干預的首要目標，因為它為新冠病毒的感染周期執行了關鍵工作，而且它的變異速度相對較慢。圍繞N蛋白的工作而建立的藥物和疫苗具有高效、長效的潛力–即不易產生耐藥性。
在SARS-CoV-2蛋白中，N蛋白是病毒RNA的最大「夥伴」。RNA擁有病毒用來讓活細胞（如人體細胞）製造更多自身的遺傳指令，而N蛋白則與RNA結合並保護它。
而最新發表在《生物物理學雜誌》上的研究結果，是對N蛋白及其與RNA相互作用進行更多研究的重要跳板，是徹底研究SARS-CoV-2感染、傳播和控制機制的一部分。
俄勒岡州立大學生物化學和生物物理學教授Elisar Barbar和博士候選人Heather Masson-Forsythe在本科生Joaquin Rodriguez和Seth Pinckney的幫助下領導了這項研究。研究人員使用了一系列生物物理技術，測量N蛋白與基因組RNA片段–3萬個核苷酸基因組的1000個核苷酸–結合時的大小和形狀變化。
“對於病毒來說，基因組是相當大的，需要許多N蛋白的副本粘在RNA上，使病毒具有球形的形狀，這是病毒製造更多副本所必需的，”Barbar說。”我們的研究幫助我們量化了需要多少個N的拷貝，以及它們粘在RNA上時彼此之間的距離有多近。」
Barbar說，通過核磁共振對N與大段RNA進行生物物理研究是非常罕見的，因為制備部分無序的N蛋白和長段RNA的難度很大，都容易發生聚集和降解，但這類研究是Barbar實驗室的專長。其他研究者的研究一般都局限於小得多的RNA片段和小塊的N蛋白。
1000個核苷酸的觀點讓科學家們了解到，當蛋白質是全長二聚體–兩個拷貝互相連接時，蛋白質的結合力要強得多，而不是只單獨研究N蛋白的RNA結合區域，並確定蛋白質中對RNA結合至關重要的區域。
「蛋白有結構化的部分，但實際上真的很靈活，所以我們知道這種靈活性對RNA結合很重要，」Masson-Forsythe說。「我們還知道，當N蛋白開始與較長的RNA結合時，其結果是與一種結合方式相反的多種結合蛋白/RNA復合物的集合。」
她說，因此，阻撓N蛋白靈活性的藥物將是制藥研究人員的一個潛在途徑。另一種可能性是破壞任何那些被證明具有特殊意義的蛋白質/RNA復合物的藥物。
來源：cnBeta
