Potenzielle Achillesferse des SARS-CoV-2-Virus, aufgenommen auf Video

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Bildnachweis: Pixabay / CC0 Public Domain

Sie haben die Wirkung auf das Spike-Protein des Erregers per Video festgehalten.

“Lektine sind Proteine, die die Zuckermolekülstruktur an Lipiden oder Proteinen wie dem Spike-Protein binden können”, erklärt Dr. Penninger, Direktor des Life Sciences Institute in Vancouver. “Unsere Idee ist es, diese Eigenschaft zu nutzen, um ein Medikament zur Bekämpfung der COVID-19-Krankheit zu entwickeln.”

Die Forscher entwickelten die weltweit größte Lektinbibliothek, um zwei Lektine zu finden, die besonders gut an Glykane auf dem SARS-CoV-2-Spike-Protein binden können.

Der Ansatz basiert auf der Idee des Medikamentenkandidaten APN01, der sich derzeit in fortgeschrittenen klinischen Studien befindet. APN01 wurde entwickelt, um ACE2-Rezeptoren auf Zelloberflächen auszusperren und zu verhindern, dass der SARS-CoV-2-Spike das Ziel erreicht, das zur Infektion und Replikation verwendet wird.

“Wir arbeiten mit Lektinen nach dem gleichen Prinzip”, sagte Penninger. “Aber die Lektine würden neuralgische Stellen direkt auf dem Spike-Protein einnehmen und somit die Bindung des Erregers an die Zellen stören. Die Tür ist blockiert, weil der Schlüssel mit Lektinen verklebt ist.”

Das S-Protein, wie der Spike genannt wird, ist die Struktur, die SARS-CoV-2 – mit überraschender Beweglichkeit – verwendet, um sein Ziel auf Zellen zu erfassen und sie zu infizieren. S-Proteine ​​hüllen sich in Glykane, um sich vor dem Immunsystem des Wirts zu verstecken, während sie sich an Zellen im Blutkreislauf und an wichtigen Organen festsetzen.

“Wir haben jetzt Werkzeuge zur Hand, die die Schutzschicht des Virus binden und so das Eindringen des Virus in Zellen verhindern können”, sagt Dr. Stefan Mereiter, einer der ersten Autoren des Manuskripts. “Darüber hinaus sind diese Glykanstellen unter allen zirkulierenden SARS-CoV-2-Varianten hoch konserviert, so dass dies die Achillesferse sein könnte.”

Der Mitarbeiter Dr. Peter Hinterdorfer und seine Kollegen am Institut für Biophysik der Universität Linz haben gemessen, welche Bindungskräfte und wie viele Bindungen zwischen den Lektinen und dem S-Protein auftreten.

Der Mitarbeiter Dr. Peter Hinterdorfer und seine Kollegen am Institut für Biophysik der Universität Linz haben gemessen, welche Bindungskräfte und wie viele Bindungen zwischen den Lektinen und dem S-Protein auftreten.

Die mit dieser Methode erfasste Mobilität überraschte die Forscher, da das dreiseitige S-Protein in Standmikroskopaufnahmen immer relativ geschlossen wirkt.

“Wir haben gesehen, dass es sich tatsächlich an den Oberflächen öffnet und dass die drei Arme dynamisch sind”, sagte Dr. Hinterdorfer. “Die Lektine hingegen konnten sich im biologischen Maßstab lange Zeit an die Struktur binden.”

Bindungszeiten von bis zu etwa einer Sekunde sind tatsächlich eine lange Lebensdauer für eine molekulare Verbindung.

Die Arbeit der Forscher ist jetzt online im Preprint bei bioRxiv.

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