Die Stacheln der Krone: Analyse der Proteine, mit denen Coronaviren Zellen infizieren

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Die Spitzen der Viruskrone“>Die Spike-Glykoproteine geben dem Coronavirus seinen Namen.

Die Moleküle ragen wie die Stacheln einer Krone aus der Virushülle hervor.

Forscher am Max-Planck-Institut für Biophysik in Frankfurt analysieren jetzt die Struktur dieses Proteins.

Sie hoffen, potenzielle Angriffspunkte für Antikörper und Inhibitoren zu identifizieren – eine wichtige Voraussetzung für die Entwicklung neuer Impfstoffe und Medikamente gegen das SARS-CoV-2-Virus.Das Coronavirus benötigt das Spike-Protein, um eine Zelle zu infizieren.

Das Protein bindet hauptsächlich an einen Rezeptor namens ACE2 auf der Oberfläche menschlicher Zellen.

Das Virus kann dann mit der Zellmembran verschmelzen und sein genetisches Material in die Zelle freisetzen.Das Spike-Protein ist nicht nur die schärfste Waffe des Virus, sondern auch seine Achillesferse; seine exponierte Lage macht es zum bevorzugten Angriffspunkt für das Immunsystem.

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Antikörper können das Virus an seinem Spike-Protein erkennen, an es binden und es so als Ziel für Immunzellen markieren.

Das Virus hat jedoch noch einen weiteren Trick in petto.

Eine Zuckerhülle verbirgt die konservierten Teile ihrer Spike-Proteine vor den Immunzellen.

Schutzschild aus ZuckerDie Max-Planck-Forscher analysieren deshalb neben dem Spike-Protein auch den Zuckerschutzschild und die Membranhülle des Virus.

Sie wollen über die bestehenden statischen Strukturen hinausgehen, um zu berechnen, wie sich die Spike-Proteine auf der Oberfläche des Virus bewegen und wie sie ihre Form verändern – mit einer Präzision bis hinunter zur Größe eines Atoms.Diese Berechnungen werden die kleinsten Details der Proteinstruktur aufdecken.

Aber sie sind äußerst komplex.” Wir brauchen die massive Rechenleistung der Supercomputer der Max-Planck-Gesellschaft”, erklärt Gerhard Hummer, Direktor am Max-Planck-Institut für Biophysik.Mit ihrem dynamischen Modell des Spike-Proteins hoffen die Forscher, Bindungsdomänen zu identifizieren, an die Antikörper zuverlässig binden können.

Hummer und sein Team hoffen auch, Bindungsstellen für Inhibitoren zu entdecken.

Sie planen, diese mit den….

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