Prof. Mariusz Jaskólski z Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu (UAM) i Instytutu Chemii Bioorganicznej PAN stworzył międzynarodowy zespół biologów strukturalnych. Grupa ta zweryfikowała struktury białek koronawirusa. Białka mają podstawowe znaczenie dla tworzenia leków przeciw COVID-19.

W efekcie powstało narzędzie internetowe dające badaczom łatwy podgląd postępu w tej dziedzinie oraz przystępną prezentację oceny jakości poszczególnych modeli, a w szczególnych przypadkach korygujące wykryte niedociągnięcia i błędy.

"Sprawdziliśmy dokładnie wszystkie modele białek koronawirusa SARS-CoV-2 i przedstawiamy nasze wyniki w sposób zrozumiały dla odbiorców z szerokich kręgów biomedycznych. Modele strukturalne, także te oparte na solidnych danych doświadczalnych, zawsze zawierają element subiektywnej interpretacji oryginalnego autora i mogą być nieraz niedoskonałe lub wręcz niepoprawne, szczególnie jeśli tworzone były w pośpiechu - zrozumiałym w świetle szalejącej pandemii. Dlatego tak ważne jest, by modele te zostały sprawdzone, i ewentualnie poprawione, oraz otrzymały znak jakości od niezależnych inspektorów" - mówi prof. Jaskólski cytowany w prasowym komunikacie.

Jak wyjaśnia, w większości przypadków wystarczyły drobne korekty. "Jednak niekiedy potrzebne było daleko idące przemodelowanie, szczególnie w newralgicznych obszarach oddziaływań białka z ligandem, które bezpośrednio rzutują na projektowanie leków. Kryzys epidemiologiczny COVID-19 wymaga, by struktury elementów białkowych SARS-CoV-2 wyznaczone były z najwyższą dokładnością" - dodaje naukowiec.

Specjaliści od wspomaganego strukturą projektowania leków pracujący nad COVID-19 otrzymali tym samym nowe narzędzie, które pomoże im lepiej zrozumieć koronawirusa i zagwarantuje poprawność modeli strukturalnych, na których bazuje ich praca.

MODELE SĄ KLUCZOWE DLA PROJEKTOWANIA LEKÓW

Modele służą badaczom na różnych etapach pracy nad lekami. Są wykorzystywane przy wspomaganym strukturą projektowaniu, używane do trenowanie algorytmów komputerowych przewidujących najlepsze leki, a także służą do planowania kolejnych eksperymentów. Kluczową rolę odgrywa dokładność modelu startowego.

Jak informuje biuro prasowe UAM, sytuacja alarmowa wywołana pandemią sprawia, że większość modeli struktury białek koronawirusa SARS-CoV-2 deponowana jest w światowym Banku Struktur Białkowych jeszcze przed opublikowaniem i przed dokładnym sprawdzeniem przez recenzentów. Członkowie zespołu prof. Jaskólskiego są ekspertami takiej walidacji - dostrzegli zatem konieczność drobiazgowego sprawdzenia tych modeli i poddania ich procedurze ponownego udokładniania. To zaowocowało powstaniem nowego narzędzia i bazy internetowej, która aktualizowana jest co tydzień.

Współpracując, kiedy to możliwe, z autorami oryginalnych depozytów “inspektorzy” starają się wymienić wadliwe modele w PDB na poprawne. Zespół pod kierunkiem prof. Jaskólskiego ma wieloletnie doświadczenie w korygowaniu modeli biomedycznie ważnych molekuł, np. w odniesieniu do antybiotykooporności, która jest kolejnym wyzwaniem dla medycyny.

W zespole prof. Jaskólskiego pracują: dr Alexander Wlodawer, National Cancer Institute (NCI), USA; dr Zbigniew Dauter, NCI & Argonne National Laboratory, USA; dr Ivan Shabalin, University of Virginia (UVA), USA; prof. Mirosław Gilski, UAM & IBCH; dr Dariusz Brzeziński, Politechnika Poznańska & IBCH oraz UVA; dr Marcin Kowiel, IBCH; prof. Wladek Minor, UVA; oraz dr Bernhard Rupp, k.k. Hofkristallamt, USA i Medical University Innsbruck, Austria.

Zespół opisał swoje wyniki i publicznie dostępną internetową bazę udokładnionych struktur w artykule Otwartego Dostępu (Free Access) w prestiżowym czasopiśmie FEBS Journal: https://doi.org/10.1111/febs.15366.

Ok. 30 lat temu, gdy świat obawiał się pandemii wirusa HIV, prof. Mariusz Jaskólski i dr Alexander Wlodawer ustalili pierwszą strukturę białka tego retrowirusa. Dzięki temu siedem lat później wprowadzono pierwszy racjonalnie zaprojektowany lek przeciwko HIV. Po latach osiągnięcia prof. Jaskólskiego i dr Wlodawera doceniło jury Polsko-Amerykańskiej Nagrody Naukowej przyznawanej wspólnie przez Fundację na rzecz Nauki Polskiej i American Association for the Advancement of Science (AAAS). Zostali oni pierwszymi zdobywcami tej nagrody.

PAP - Nauka w Polsce

kol/ ekr/