现在可以在实验室中生产所有SARS-COV-2蛋白的80%

由Markus Bernards / Goethe University Frankfurt媒体办公室

蓝色手套将SARS-COV-2蛋白质样品放置在Petri盘子的在显微镜下。
图片:Viachelsav lopatin / shutterstock.com

为了开发针对Covid-19的药物或疫苗,研究需要高纯度的病毒蛋白。对于大多数SARS-COV-2蛋白,歌德大学法兰克福的科学家们现在开发了36个合作伙伴实验室,现已开发了具有高纯度的多毫克每毫克的协议,并允许确定三个- 二维蛋白质结构。实验室方案和所需的遗传工具可由世界各地的研究人员自由访问。

当SARS-COV-2病毒突变时,这最初仅意味着其遗传蓝图存在变化。例如,突变可以导致在病毒蛋白中在特定位点交换的氨基酸。为了快速评估这种变化的效果,病毒蛋白的三维图像非常有帮助。这是因为它显示氨基酸的开关是否对蛋白质的功能产生后果 - 或者与潜在的药物或抗体的相互作用。

研究人员歌德大学法兰克福涂达姆施塔特开始联网从大流行的开始。他们的目标:描述使用核磁共振光谱(NMR)的SARS-COV-2分子的三维结构。在NMR光谱中,首先用特殊类型的原子(同位素)标记分子,然后暴露于强磁场。然后可以使用NMR详细看,并以高通量在潜在的活性化合物与病毒蛋白结合时。这是在的生物分子磁共振中心(BMRZ)在歌德大学和其他地方。然而,基本先决条件是在纯度和稳定性的高纯度和稳定性的大量蛋白质中产生大量的蛋白质,并且具有正确的折叠,用于大量的测试。

网络,由教授协调Harald Schwalbe.来自歌德大学的有机化学与化学生物学研究所,跨越全球。制定蛋白质的实验室方案已经是第二个里程碑。除蛋白质外,病毒还由RNA组成,并且联盟已经使SARS-COV-2的所有重要的RNA片段进行去年。通过129个同事的专业知识,现在可以完全产生和纯化23种SARS-COV-2的近30个蛋白质,或者在试管中的相关碎片,大量。他们的生产和净化协议今天作为开放式科学论文发布雷竞技rebat分子生物科学的边界

为此目的,将这些蛋白质的遗传信息掺入小型环形DNA(质粒)中。然后将这些质粒引入蛋白质产生的细菌中。在无细胞系统中也产生了一些特殊的蛋白质。在其分离和富集之后,这些蛋白质是否仍然正确折叠,其中通过NMR光谱证实了这些蛋白质。


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来自歌德大学的有机化学和化学生物学研究所的Martin Hengesbach博士解释说:“我们拥有SARS-COV-2蛋白的孤立功能单位,使其结构,功能和相互作用现在可以自己和其他人的特征。在这样做时,我们的大型财团提供了工作协议,将允许世界各地的实验室快速,可重复地在SARS-COV-2蛋白上工作,以及突变体。从头开始分配这项工作是我们最重要的优先事项之一。除了方案之外,我们还在使质粒自由可用。“

来自歌德大学的分子生物科学研究所的Andreas Schlundt博士说:“随着我们的工作,我们正在加快全球寻找积极代理商:为这项工作的科学实验室不必先花几个月建立和优化系统SARS-COV-2蛋白的生产和调查,但现在由于我们的制定的协议,现在可以在两周内开始研究工作。鉴于SARS-COV-2的许多突变来,可以获得可靠,快速且既有既定的研究实验室病毒的方法尤为重要。例如,这也促进了对SARS-COV-2的所谓辅助蛋白的研究,其留下了妥善研究,但在突变的发生中也发挥作用。“

与此同时,工作中的工作NMR联盟继续。目前,研究人员努力了解病毒蛋白是否可以与潜在的药物结合。

研究工作由德国研究基金会和歌德冠状病毒基金资助。歌德大学的分拆公司支持高后勤努力和研究成果的不断沟通。