ジャーナル構造に掲載された研究の結果は、ウイルスが細胞に感染し、潜在的な治療の可能性のある標的を特定するにつれて、この特定のタンパク質がどのように形成されるかを示しています。
「エボラウイルスのヌクレオカプシドタンパク質は、ウイルスの複製プロセスにおいて重要な役割を果たします」と、UCサンディエゴジェイコブス工学およびスカッグススクールオブファーマシーアンドファーマセティカルサイエンスのバイオエンジニア兼准教授であるRumela Chakrabartiの研究は述べています。 「このタンパク質は、ウイルスの遺伝物質をカプシスしています。これは、ウイルスRNAのバブルラップのようなもので、損傷や細胞の免疫応答から保護します。このタンパク質の構造とそれがどのように機能するかについて理解すればするほど、ウイルスを治療する新しい方法を見つける可能性が高くなります。」
Chakrabartiと彼女のチームは、「強化されたサンプリング」分子動力学と呼ばれる特殊なシミュレーションを使用して、エボラヌクレオカプシドタンパク質を調査することを選択しました。この計算アプローチにより、科学者はタンパク質の個々の原子の動きをシミュレートでき、タンパク質が時間の経過とともにどのように変化するかを明らかにし、タンパク質構造の弱点を露出させます。
チームは、これらの大規模なコンピューターシミュレーションをStampede2で実行しました2。研究者は、数千のシミュレーションを実行するためにStampede2のパワーとスケーラビリティが必要であり、それぞれに数日かかったと言います。
「Stampede2システムにより、タンパク質構造の大規模な立体構造変化をシミュレートすることができました。これにより、感染した細胞内でどのように振る舞うかについての洞察が得られます」とChakrabarti氏は言います。
このシミュレーションは、感染中に最も変化するタンパク質の柔軟な領域を含む、潜在的な新しい治療法のいくつかの可能な標的を明らかにしました。これらの領域は、小分子または抗体によって標的となる可能性があり、それらが機能を実行するのを防ぎ、最終的に宿主細胞を感染から保護することができます。
「次のステップは、ウイルスの複製と感染性を減らすためにこれらのポケットに結合できる特定の薬物または薬物様分子を設計することです」とChakrabarti氏は言います。
この研究は、国立衛生研究所と国防総省によって部分的にサポートされていました。 TACCのStampeDe2システムで計算が実行されました。
