Sciencemag.cz
Doporučujeme
Nejen proti koronaviru, ale i proti dalším virům by mohl chránit zajímavý mechanismus regulující přepis RNA do proteinů. Jak známo, trojici bází v mRNA odpovídá aminokyselina v proteinu. Viry však často využívají posun čtecího rámce. Protože mají relativně malý genom, zvyšují množství kódovaných proteinů tím, že některé sekvence lze číst po trojicích více způsoby (maximum jsou tři, pak se opět dostaneme ke stejným tripletům; přičemž ale nukleovou kyselinu lze ale číst i ze dvou stran, takže teoreticky může jednomu genu ve virové nukleové kyselině odpovídat až 6 různých proteinů).
Na lidských ribozomech při syntéze našich vlastních proteinů k posunům čtecího rámce prakticky nedochází – respektive pokud k němu dojde, jedná o chybu, nikoliv „záměr“, a „posunutý“ protein bude nefunkční. Koronavirus SARS-CoV-2 způsobující COVID-19, ale i třeba virus HIV posun čtecího rámce nezbytně potřebují. Jako nadějná cesta k boji proti virům (především RNA virům) se proto jeví vývoj sloučenin, které budou bránit posunům čtecího rámce na ribozomu.
Týmu výzkumníků z ETH Curych a univerzit v Bernu, Lausanne a v Corku se nyní poprvé podařilo odhalit interakce mezi virovým genomem a ribozomem během posunu rámce. Výsledky byly publikovány v Science. Molekulární popis celého procesu byl díky kryoelektronové mikroskopii zmapován ve velmi podrobné podobě; ukázalo se, že během události dojde ke změně konformace ribozomu (který je ovšem i jinak hodně dynamický). Vědci dále experimentovali se dvěma sloučeninami, které posun rámců (zřejmě) inhibují. Replikaci koronaviru v buňce dokázaly snížit o 3-4 řády a nebyly podle všeho pro buňku nijak toxické. I když příslušné sloučeniny se nepokládají za dostatečně účinné jako samotná léčiva, na jejich základě by k vývoji léků dojít mohlo.
Bhatt PR, et al. Structural basis of ribosomal frameshifting during translation of the SARS-CoV-2 RNA genome, Science, published online May 13, 2021. DOI: 10.1126/science.abf3546
Zdroj: ETH Zurich / Phys.org a další.
Poznámka PH: K posunu rámce dochází na konkrétním místě sekvence RNA. Příslušné antivirotikum může snad být univerzální (blokuje určitý typ změn ribozomu), ale také může být pro každý virus (kmen virů apod.) specifické (svázáno právě s konkrétním posunem). Podle autorů výzkumu lze např. předpokládat, že lék by mohl být účinný proti koronavirům jako celku apod.
