Разработка с помощью суперкомпьютерного моделирования базы аптамеров для связывания со спайк-белком коронавируса SARS-CoV-2

Антикоронавирусная медицина и фармацевтика

Разработка с помощью суперкомпьютерного моделирования базы аптамеров для связывания со спайк-белком коронавируса SARS-CoV-2

Разработка лекарств и улучшение средств диагностики для борьбы с коронавирусной инфекцией COVID-19

1. Сконструирована база из 256 олигонуклеотидов с рандомизированным участком из 4-х нуклеотидов и дуплексной частью. Из этой библиотеки выбран один наиболее перспективный кандидат на лекарства (аптамер), связывающийся с рецептор-связывающим доменом спайк-белка коронавируса.
2. Олигонуклетоид-кандидат усовершенствован в ходе нескольких раундов последовательного направленного мутагенеза с обязательной проверкой места и энергий связывания.
3. Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» синтезировал для дальнейшей работы ученых рекомбинантные спайк-белки, которые нужны для экспериментальной проверки свойств смоделированных на суперкомпьютере аптамеров.
4. Благодаря использованию демо-версии планшетного спектро-флуориметра ClarioStar с функцией поляризации флуоресценции, предоставленного компанией «Хеликон», удалось экспериментально подтвердить связывание выбранных апатамеров со спайк-белом коронавируса и его рецептор-связывающим доменом.
5. С использованием синхротронного излучения в НИЦ «Курчатовский институт» в Москве и Национальном исследовательском центре синхротронного излучения (NSRRC) на Тайване получены спектры малоуглового рентгеновского рассеяния на молекулах аптамеров и их комплексах с белком в растворе, что позволило определить пространственную структуру олигонуклеотидов, а также подтвердить их комплексообразование с целевым белком.
6. Следующим шагом в работе The Good Hope Net станет конструирование терапевтических препаратов на основе полученных олигонуклеотидов, анализ их физико-химических и противовирусных свойств, детальное изучение механизмов действия. Этот комплекс исследований включает в себя как экспериментальные работы на белках, клеточных культурах и животных, так и теоретическое суперкомпьютерное моделирование с использованием еще более сложных, чем на первом этапе, современных вычислительных методов.

299 ПФЛОПС/час