Новый пептид может помочь в борьбе с коронавирусом
Коронавирусы и в том числе SARS-CoV-2 проникают в организм за счёт расположенных на своей поверхности «шипов», которые соединяются с клеткой человека — возбудитель COVID-19 связывается с с ангиотензинпревращающим ферментом 2 (angiotensin-converting enzyme 2, ACE2) и конкретно пептидом из 23 аминокислотных остатков (IEEQAKTFLDKFNHEAEDLFYQS), получивший название пептид spike-binding peptide 1 (SBP1). На заглавной иллюстрации серым цветом показан ACE2-связывающий домен белка-«шипа» коронавируса, красным — ACE2, а синим — фрагмент ACE2, соответствующий SBP1.
По мнению учёных, если удастся подтвердить блокирующие свойства SBP1 и отсутствие неспецифического связывания этого пептида с другими белками в организме, то SBP1 может помочь в создании лекарства от COVID-19 за счёт того, что коронавирус лишится возможности попадать в организм человека. В настоящее время над изучением SBP1 работают исследователи Санкт-Петербургского университета (СПбГУ), Института цитологии РАН и и китайского Университета Цинхуа, опираясь в том числе на работы американского Массачусетского технологического института.
«SBP1 не гидрофобен, но мы обязательно будем его проверять на неспецифическое связывание с рядом тестовых белков. Вероятность того, что SBP1 специфически, то есть как ключ к замку, подойдёт к какому-то постороннему рецептору и сможет запустить некие непредвиденные процессы в клетке, очень мала, но полностью исключить её тоже нельзя. Обычно эти эффекты видны уже на стадиях клеточных экспериментов и экспериментов на животных.
Сначала мы изучаем связывание пептида с белком «в пробирке» методом ядерного магнитного резонанса и на компьютерной модели методом молекулярной динамики. Главная цель этих экспериментов — доказать, что пептид связывается с нужным нам сайтом на поверхности белка и что это связывание достаточно сильное. Также на этой стадии мы проверяем пептид на способность неспецифически взаимодействовать с другими белками. Если пептид успешно проходит все эти тесты, мы начинаем исследования на клеточных культурах.
Блокировать вирусные белки — не самая популярная стратегия, потому что вирусы постоянно мутируют и в какой-то момент созданная молекула может перестать связываться с вирусным белком. Но SBP1 вырезан из ACE2 человека, поэтому если из-за каких-то мутаций белок-«шип» перестанет связываться с SBP1, то такой «шип» лишится и способности эффективно связываться с ACE2 и данный штамм SARS-CoV-2 уже не будет опасным для людей. С другой стороны, если когда-то появится новый коронавирус, использующий ACE2 для входа в клетку, то SBP1 будет применим и против него.
SBP1, по данным его создателей, лишь немногим уступает ACE2 в связывании белка-«шипа». В то же время, в отличие от ACE2, он не должен участвовать ни в каких процессах в организме человека. В идеале, если всё это подтвердится, у SBP1 есть шансы дойти до клинических исследований в качестве недорогого и безопасного лекарства, активного по отношению ко всем коронавирусам, использующим для входа в клетку ACE2», — пояснила сотрудник кафедры биохимии СПбГУ и лаборатории биомолекулярного ЯМР Института трансляционной биомедицины СПбГУ кандидат биологических наук Ольга Рогачева.
Как отметили учёные, в настоящее время работа над SBP1 направлена на то, чтобы понять и оценить потенциал пептида и определиться с тем, требуется ли проверять его на животных и продолжать дальнейшее изучение с целью создания лекарства от COVID-19.