중요 단백질 분석 - 연대 캡핑 기계 유한 회사

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 350(2023) 이 기사 인용

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최근 몇 년간 코로나바이러스감염증-19(COVID-19)의 세계적인 대유행의 원인으로 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스2(SARS-CoV-2)와 그 변종, 특히 전파력이 높고 면역 회피가 상당한 바이러스가 등장하면서, 코로나바이러스(CoV) 퇴치를 위한 백신 접종 이외의 지속 가능한 솔루션으로 새로운 치료법을 개발하는 것이 필수적임을 강조했습니다. 수용체 인식 및 바이러스 진입 외에도 SARS-CoV-2 복제/전사 복합체의 구성원은 항바이러스제 설계를 위한 유망한 표적입니다. 여기에서는 nsp10과 nsp16 및 nsp14의 단백질-단백질 상호 작용(PPI)을 매개하는 상호 작용 잔기를 종합적으로 분석하고 주요 잔기의 상호 작용 맵, 상호 작용 에너지, 구조 네트워크 및 역학을 조사했습니다. Nsp10은 nsp14의 엑소리보뉴클레아제(ExoN)와 nsp16의 2'O-메틸트랜스퍼라제(2'O-MTase)를 모두 자극합니다. Nsp14 ExoN은 복제 충실도를 지원하는 RNA 교정 효소입니다. Nsp16 2'O-MTase는 효율적인 복제 및 번역을 보장하고 숙주 세포의 선천적 면역 체계로부터 탈출하기 위해 RNA 캡핑을 완료하는 역할을 합니다. PPI 분석 결과는 SARS-CoV-2 항바이러스제 설계에 영향을 미치는 중요한 정보를 제시했습니다. nsp16-nsp10 및 nsp14-nsp10 상호 작용의 예측된 공유 단백질-단백질 인터페이스를 기반으로 이중 표적 펩타이드 억제제 세트가 설계되었습니다. 설계된 펩타이드는 분자 도킹, 펩타이드-단백질 상호 작용 분석 및 자유 에너지 계산을 통해 평가된 후 in silico 포화 돌연변이 유발을 통해 추가로 최적화되었습니다. CoV 사이에서 상호작용한 표적 잔기의 예측된 진화 보존을 기반으로 설계된 펩타이드는 이중 표적 범코로나바이러스 억제제로 개발될 가능성이 있습니다.

신종 인간 코로나바이러스 질환 2019(COVID-19)는 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스 2(SARS-CoV-2)1에 의한 감염으로 인해 전 세계적으로 많은 사망자가 발생하고 세계 경제 위기를 초래하고 있습니다. 최근 몇 년. SARS-CoV-2는 RNA 바이러스 계열 Coronaviridae2에 속하는 외피 구형 베타코로나바이러스입니다. SARS-CoV-2 게놈은 박쥐 코로나바이러스, 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV), 중동호흡기증후군 코로나바이러스(MERS-CoV)와 각각 96.2%, 79%, 50% 서열 동일성을 공유합니다. SARS-CoV-2 및 그 변종, 특히 우려 변종(VOC)의 출현, 2002~2003년 SARS-CoV의 초기 긴급 상황(사망자 8,096명, 사망자 774명(치명률 ~ 10%)) 및 MERS -2012년 1728명의 확진자와 624명의 사망자(치명률 ~ 36%)3를 기록한 CoV는 코로나바이러스(CoV)가 오랫동안 인간에게 큰 위협이 되어 왔다는 것을 입증했습니다. 특히 유아와 어린이에게 감기를 유발하는 다른 인간 CoV의 병원성도 고려해야 합니다4. 다른 CoV에 필적하는 SARS-CoV-2의 가속화된 숙주 세포 진입5, 더 높은 전염성(Delta보다 3.2배 더 높음) 및 실질적인 면역 회피를 갖춘 Omicron 변종(B.1.1.529)의 출현6 및 최근 BA.4 및 BA.5와 같은 새로운 하위 계통에서는 기존 백신의 효능이 감소하여 재감염 및 백신 회피가 촉진됩니다7. 따라서 초기 코로나19 백신과 치료제는 장기적인 해결책이 될 수 없다. 따라서 SARS-CoV-28,9,10에 대한 진단 및 감시 기술을 개발하는 것 외에도 지속 가능한 솔루션으로 CoV에 맞서기 위한 새로운 치료법을 개발하는 것이 필수적입니다.

개방형 판독 프레임(ORF) 1a/b는 SARS-CoV-2 게놈에서 가장 큰 ORF입니다. 이러한 ORF는 게놈의 5' 말단에 위치하며 두 개의 매우 큰 복제효소 다단백질 전구체인 pp1a와 pp1ab를 암호화하며, 번역 후 바이러스 프로테아제에 의해 16개의 비구조 단백질(nsps)로 절단됩니다(그림 S1). Nsp12, nsp13, nsp16, nsp14, nsp10, nsp7 및 nsp8은 바이러스 생존, 진화 및 전파를 담당하는 SARS-CoV-2 복제 및 전사 복합체(RTC)의 필수 구성원입니다. RTC는 nsp-nsp 및 nsp-바이러스 RNA 상호 작용의 복잡한 조립을 통해 RNA 복제, 전사, 교정 및 캡핑을 촉진합니다.

0.5 kcal/mol). For OLP-13-nsp14 and OLP-18-nsp14 interactions, 15% and 40% of mutations showed improving impacts with positive ΔΔGAffinity respectively. Mutation of the peptide residues to phenylalanine, tryptophan, and tyrosine showed the highest improving impacts of these variations on peptide-target affinity with the most positive ΔΔGAffinity (blue color). However, these amino acids decreased the predicted binding affinity at some positions, like substitutions at N1, K4, and M5 of OLP-13 or K4 and M5 of OLP-18 in the interaction with nsp16 (Fig. 6a). Mutating C2 and K4 of OLP-13 in complex with nsp14 to all the other 19 amino acids resulted in negative ΔΔGAffinity (red colors) with decreasing impacts, demonstrating the critical roles of these residues in the OLP-13-nsp14 interaction (Fig. 6b). Heat maps representing in silico saturation mutagenesis of other lead peptides are shown in Fig. S33. Moreover, to obtain the optimized inhibitory peptides, the physicochemical, pharmacokinetic, and toxicity properties of the designed peptides were predicted. These properties are given in detail in Table S11. Allergenicity prediction classified the designed peptides as probable allergens and probable non-allergens. In addition, toxicity analysis classified all the designed peptides as non-toxic, except P-16-11, P-16-12, and P-16-13./p>