Ученые из Самарского политеха ищут пути воздействия на коронавирус на молекулярном уровне

Ученые Самарского политеха впервые получили компьютерную модель белка-хеликазы коронавируса и теперь ищут пути воздействия на него на молекулярном уровне. По их мнению, в дальнейшем это поможет найти эффективный препарат для лечения COVID-19. Результаты исследования опубликованы в журнале Current Computer-Aided Drug Design.
 Хеликазы — это класс ферментов, которые есть во всех живых организмах. Их основная функция — это разделение двух цепей молекулы ДНК или внутримолекулярных связей в РНК. Именно хеликазы способствуют распространению коронавируса в организме посредством репликации.

Ученые Самарского государственного технического университета (СамГТУ, Самарский политех) исследовали хеликазу коронавируса и обратились к компьютерному моделированию для поиска ее ингибиторов — веществ, избирательно угнетающих активность хеликазы.

«Важным аспектом жизненного цикла SARS-CoV-2 является воспроизводство генетического материала вируса. Хеликаза принимает непосредственное участие в этом процессе, так как расплетает РНК вируса и позволяет другим белкам (репликазам) "снять" ее копию», — пояснил доцент кафедры «Органическая химия» Самарского политеха Вадим Ширяев.

По его мнению, понимание механизма работы этого белка на микроуровне облегчит поиск потенциальных эффективных лекарственных препаратов для лечения COVID-19.

Ученый также добавил, что в настоящее время единственным доступным «оружием» против коронавирусов, обладающим доказанной эффективностью, являются вакцины, некоторые из которых имеют целый перечень противопоказаний и побочных эффектов. Между тем, по его оценкам, спорным остается вопрос, связанный с эффективностью существующих химиопрепаратов для лечения уже заболевших пациентов.

Созданная виртуальная модель белка-хеликазы является упрощенной для исследования самого белка, однако помогает увидеть поведение хеликазы при переходе от свободного состояния к связыванию с малой молекулой-ингибитором. По словам ученых, такие модели позволяют использовать компьютерные расчеты для прогнозирования поведения комплексов белок-лиганд на молекулярном уровне.

«Нами было показано, что полость изучаемого белка может связываться с соединениями, имеющими каркасный фрагмент, напоминающий структуру алмаза. Такие соединения уже используются для лечения различных заболеваний, и могут стать отправной точкой при разработке новых препаратов для борьбы с коронавирусами», — отметил заведующий кафедрой органической химии Самарского политеха Юрий Климочкин.

По мнению ученых, предлагаемый подход подходит для создания молекул, взаимодействующих с другими вирусными хеликазами.

Дальнейшая задача научного коллектива — продолжить поиск ингибиторов репликации SARS-CoV-2. Исследование поддержано грантом РНФ 21-73-20103.