Uitgelegd: hoe de 'kopieermachine' van het coronavirus eruit ziet

Onderzoekers hebben gemeld dat ze de 3D-structuur van deze kopieermachine hebben bepaald. Daarmee kan worden onderzocht hoe medicijnen als remdesivir werken, merken ze op.

3D-structuur van het SARS-CoV2-polymerase. De rode en blauwe tonen RNA. (Bron: Max Planck Instituut)

Zodra het nieuwe coronavirus SARS-CoV2 een menselijke cel binnendringt, is de cruciale volgende fase replicatie, wanneer het kopieën na kopieën van zichzelf maakt. Hiervoor gebruikt het virus zijn kopieermachine, een enzym met deze functie. Proeven met verschillende geneesmiddelen zijn gericht op verschillende stadia van virusactiviteit, en sommige ervan, met name remdesivir, proberen specifiek het enzym te remmen dat het genetische materiaal van het virus vermenigvuldigt.

Nu hebben onderzoekers gemeld dat ze de 3D-structuur van deze kopieermachine hebben bepaald. Dit maakt het mogelijk om te onderzoeken hoe medicijnen zoals remdesivir werk, merken ze op.

Hoe het werkt

De eerste fase van infectie is het virus dat de menselijke cel binnendringt. Op het oppervlak van het virus bevindt zich een piekvormig eiwit, de zogenaamde corona, dat zich bindt aan een menselijk celenzym, ACE2. Het virus verzuurt vervolgens compartimenten op het celoppervlak, komt binnen en begint zich vervolgens te repliceren met behulp van het eigen mechanisme van het lichaam.

SARS-CoV2 is gemaakt van een enkele streng RNA, die wordt gekopieerd en opnieuw gekopieerd. Enzymen die de aanmaak van RNA (of DNA) mogelijk maken, worden polymerasen genoemd; in het geval van SARS-CoV2 wordt het polymerase RdRp genoemd, ook wel nsp12 genoemd. Het is het polymerase waarvan de onderzoekers nu de structuur hebben beschreven.

Express uitgelegdis nu aanTelegram. Klik hier om lid te worden van ons kanaal (@ieexplained) en blijf op de hoogte van het laatste nieuws

Wat is nieuw

josh mccown bio

De 3D-structuur is bepaald door onderzoekers van het Max Planck Instituut in Duitsland, onder leiding van directeur Patrick Cramer, aldus het instituut in een verklaring.

Ze reconstitueerden het polymerase uit drie gezuiverde eiwitten. Toen het eenmaal functioneel was in de reageerbuis, onderzochten ze de monsters onder een elektronenmicroscoop, meer dan 100.000 keer vergroot. Eén monster zag er anders uit, op de een of andere manier vreemd. Onze eerste gedachte was om het weg te gooien. Gelukkig deden we dat niet: dit monster bood ons over het algemeen de hoogwaardige gegevens die we nodig hadden, zei onderzoeker Dimitry Tegunov in de verklaring.

Het team meldde dat de SARS-CoV2-kopieermachine in de algehele architectuur vergelijkbaar is met die van SARS-CoV, het coronavirus dat verantwoordelijk is voor SARS. Ze merkten echter ook onderscheidende kenmerken op. Een daarvan is een extra element in het SARS-CoV2-polymerase, waarmee het het RNA bindt totdat het het genetische materiaal heeft gekopieerd.

We waren verrast toen we ontdekten dat de structuur van het coronavirus-polymerase speciaal is - het verschilt van andere structuren die we tot nu toe hebben onderzocht, zei onderzoeker Hauke ​​Hillen.

fiona huntington whiteley

Waarom het uitmaakt

De onderzoekers verwezen herhaaldelijk naar remdesivir, dat werkt door het polymerase te blokkeren. Hun beschrijving van de 3D-structuur komt te midden van gemengde signalen uit onderzoeken naar remdesivir. Hoewel sommige onderzoeken de resultaten bemoedigend hebben gevonden, heeft een onderzoek dat deze week in The Lancet is gepubliceerd, gemeld dat de klinische voordelen van het toedienen van remdesivir niet statistisch significant bleken te zijn.

Kennis van de architectuur van het polymerase op atomaire schaal is niettemin belangrijk, omdat het nieuwe wegen opent om het virus te begrijpen en te bestrijden. Het team is van plan te onderzoeken hoe antivirale stoffen de verspreiding van coronavirussen blokkeren.

Mis het niet uit Explained | Een expert legt uit: 'We hebben wereldwijde toegangsovereenkomsten nodig voordat een vaccin wordt ontwikkeld'

Met de structuur die voorhanden is, is het wellicht mogelijk om bestaande stoffen zoals remdesivir te optimaliseren en hun werking te verbeteren. Maar we willen ook op zoek naar nieuwe stoffen die de viruspolymerase kunnen stoppen, zegt Cramer, directeur van Max Planck.

Deel Het Met Je Vrienden: