研究人员与科学家分享了冠状病毒的3D路线图

WPI的研究人员重建了新型冠状病毒的3D模型,并希望利用这些发现为研究界提供对感染传播和可能的治疗方法的更好理解。

通过伍斯特理工学院 2020年3月5日

伍斯特理工学院(WPI)的生物信息学研究人员创建并公布了新型冠状病毒(2019-nCoV)的结构3D路线图,这一重大进展可能是了解这种致命病毒的传播和治疗的关键。

利用最近在国家生物技术信息中心网站上发布的武汉冠状病毒基因组,德米特里•Korkin一组研究生利用分子建模重建了主要病毒蛋白质的3D结构以及它们与人类蛋白质的相互作用。

WPI计算机科学副教授、该大学生物信息学和计算生物学项目主任科尔金说:“我们有信心,我们的数据和可视化模型可以为全世界正在狂热地解决这种流行病的实验科学家提供指导。”

科尔金说,实际上,他和他的团队已经创建了冠状病毒的结构基因组学地图,将向研究人员和世界各地的任何人提供。

“任何人都可以下载我们的模型,获取任何类型的信息,并将其用于研究,”他说。“这是数据驱动科学如何快速应对这一挑战的第一个例子之一。”

完整的3D结构路线图数据集和手稿预印本可以在Korkin的实验室网站上找到,并将在bioRxiv上获得,bioRxiv是一个免费的在线存档和分发服务,用于生命科学中未发表的预印本,由冷泉港实验室运营,这是一个非营利性的研究和教育机构。鉴于全球对这种新型冠状病毒的担忧,科尔金和世界各地的研究人员正在使用该网站对这种病毒进行快速交流。

Korkin和他的团队利用现有的公共数据库,确定了严重急性呼吸系统综合症(SARS)的三种不同分离物或样本,这种病毒于2003年被发现,也导致了全球感染和大量死亡。

他说:“我们发现,这三种SARS分离株不仅彼此相似,而且与新型冠状病毒非常相似。”“事实上,其中一个分离株拥有95%到100%的蛋白质序列。”

在解释3D模型的发现时,科尔金认为,基因组序列上的多个插入(他将其比作钥匙上的牙齿)可能表明这种病毒与其他冠状病毒(如SARS和中东呼吸综合征)有何不同。例如,虽然一些插入物可能会阻止人类抗体与病毒表面蛋白相互作用,但结构分析表明,一些抗体能够与病毒表面蛋白相互作用。

把这个类比延伸开来,人们试图用错误的钥匙打开一扇门——这扇门将允许人类抗体进入,对抗病毒。

科尔金和他的团队还有另外两个重要发现。首先,WPI确定了这种冠状病毒在蛋白质结构上与SARS的不同之处。通过这种识别,他们能够理解这些差异的功能含义。

其次,科尔金能够检查公共数据库中存在的治疗SARS的候选药物,并能够确定可能导致新型冠状病毒治疗的潜在药物。

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作者简介:伍斯特理工学院