Новый метод позволил определить субстратную специфичность белка коронавируса

Griffiths et al.

Российские ученые предложили новый способ количественного описания взаимодействия химического соединения с активным центром фермента. Исследователи применили технологию для определения молекулярного механизма необычной субстратной специфичности основной протеазы коронавируса. Исследование опубликовано в журнале Physical Chemistry Chemical Physics.

Ферменты — белки, катализирующие природные химические реакции, — обладают субстратной специфичностью, то есть способностью эффективно проводить реакцию со строго определенным исходным веществом. Процесс химических превращений субстрата происходит в области фермента, называемой активным центром. Ранее существовало лишь качественное представление о роли фермента в активации соединения. Ученые из Института биохимии им. А. Н. Баха ФИЦ биотехнологии РАН, МГУ и РХТУ разработали уникальный подход, позволяющий изучать субстратную специфичность ферментов, используя суперкомпьютерные методы молекулярного моделирования и не проводя сложных и дорогостоящих экспериментов.

Новый способ визуализации и количественной оценки ученые использовали для решения актуальной задачи, связанной с определением молекулярного механизма субстратной специфичности одного из важнейших белков коронавируса — основной протеазы. Этот фермент «разрезает» синтезированный полипептид на фрагменты в строго определенных местах. Полученные фрагменты формируют набор белков, необходимых для функционирования вируса.

Ингибирование (блокирование) химической реакции основной протеазы коронавируса останавливает выработку необходимых для функционирования вируса белков, и вирус погибает. Наиболее перспективным подходом является разработка так называемых ковалентных ингибиторов. Метод основан на образовании ковалентной (химической) связи между ингибитором и ферментом, которая полностью блокирует работу последнего. Однако для того чтобы такая реакция проходила эффективно, необходима активация ингибитора ферментом. Новая методика дает возможность понять молекулярный механизм необычной субстратной специфичности основной протеазы коронавируса и позволяет количественно оценить эффективность активации, а также отобрать перспективные ковалентные ингибиторы для экспериментальной проверки.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.