Kovid protein sindirim enzimi

SARS-CoV replikasyonunda Proteolitik Enzimler Mopar’ın Rolü

SARS-CoV replikasyonu, replikaz poliproteininin proteolitik işlenmesini gerektirir. Bu süreç papain benzeri ve kimotripsin benzeri proteazlar gerektirir ve bu da onları önemli antiviral ilaç geliştirme hedefleri haline getirir. Bu makale, proteazlar arasında benzersiz olan SARS-CoV PLpro’yu vurgulayacaktır. Çinko bağlama motifine, serbest bir aktif bölgeye ve ubikuitin benzeri bir N-terminal alanına sahiptir.

SARS-CoV replikaz poliproteininin yeni yapısı, koronavirüs PLpro ailesi hakkında önemli bilgiler sağlar. Bu çalışma, bu enzimlerin viral proteinlerin sudan arındırılmasında ve virüsün replikaz poliproteininin proteolitik işlenmesindeki ikili rollerini vurgulamaktadır. İlginç bir şekilde, bu enzimlerden biri olan PLpro, çinko bağlayıcı motiflere, serbest bir aktif bölgeye ve ubikuitin benzeri bir N-terminal alanına sahiptir.

SARS-CoV PLpro proteini, PLpro kodlama enziminin tek bir kopyasını kodlar. Birçok koronavirüs iki PLpro paralogunu kodlarken, SARS-CoV yalnızca birini kodlar. İki paralog sırasıyla nsp1 ve nsp2 olarak adlandırılır. Bu iki protein, viral replikasyonda çok önemli roller oynayabilir.

SARS-CoV’deki Arg kalıntısı yukarı doğru yönlendirilmiştir. Başparmak alanındaki (E168 ve D165) bir negatif yama bu kalıntıyı stabilize eder. Y265A amino asidi benzer bir oryantasyona sahiptir ve P3 alt bölgesinin altında konumlanmıştır. İki arginin, enzimi etkisiz hale getirerek hidrojen bağı yapabilir. Ek olarak, P5 arginin yukarı doğru yönlendirilir ve başparmak bölgesinin üç boyutlu yapısı tarafından stabilize edilebilir.

USP14 sarmal bölgesi

Arginin yan zincirine ek olarak USP14 sarmal bölgesi, BL1 ve HR2 alanları arasında bir dizi hidrojen bağı içerir. Bu etkileşimler, yeni terapötiklerin geliştirilmesinin temelidir. Bu iki protein-protein arasındaki kritik etkileşimi hedeflemek, proteinlerin ubikuitin aracılı bozunmasını bloke etmek mümkün olacaktır.

Ayrıca S proteini, dimerik ACE2’nin yüksek çözünürlüklü bir yapısıdır. S protein trimeri, hem ACE2 dimerine hem de S protein trimerine bağlanır. ACE2’nin yapısı, tuzaklar veya nötralize edici antikorlar yoluyla bağlayıcıların rasyonel tasarımını kolaylaştırabilir. Dolayısıyla, bu viral proteinin daha iyi anlaşılması, insanların ve genel popülasyonun daha iyi korunmasına yol açacaktır.

SARS-CoV-2 3CLpro’ya ek olarak Mopar, yeni koronavirüs ACE2 virüsü için hücresel reseptördür. ACE2’nin nötr amino asit taşıyıcı B0AT1 ile kompleks halindeki kriyo-elektron mikroskopi yapıları ortaya çıkarılmıştır. Her iki yapı da dimerizasyonda önemli bir rol oynayan N-parmağının varlığını gösterir. Katalitik ikili sarı renkle vurgulanır.

Substrat tanıma

mekanizması Mopar, proteolitik enzimler tarafından substrat tanıma mekanizması iyi tanımlanmış iki aşamadan oluşur: aktif bölgeye peptit adsorpsiyonu ve hidroliz. Mekanizmanın ilk kısmı, peptit substratının enzime kovalent bağlanmasını içerir, bu da bir tioester-enzim eklentisi ile sonuçlanır. Hidroliz, ürünü serbest bırakan iki ardışık adımda ilerler. Hız sınırlayıcı adım, substratın C-terminal kısmının hidrolizidir ve bu, Gibbs’in 14.4 kcal/mol’lük serbest enerjisinin tam aktivasyonunu gerektirir.

Mopar’daki S2 bağlama bölgesi, koronavirüsler arasında homoloji göstermez. Ancak Thr75’in SCoV2-PLpro’daki hidrofobikliği, substrat özgüllüğünü etkileyebilir. Bu nedenle, enzimlerin, viral birleşme için gerekli proteinler dahil olmak üzere çeşitli substratları tanıması muhtemeldir. Mendel Laboratuvarı’nın bulguları, proteolitik inaktivasyon için potansiyel bir moleküler temel önermektedir.

SARS-CoV-2 Mopar enzimi, spesifik seçicilikle çeşitli amino asitleri tanır. Mopar enzimi, substrattaki Cys145-His41 ikilisi ile hizalanan spesifik bir amino asit dizisini tanır. Enzim daha sonra bu kalıntıya bağlanarak bölünme döngüsünü katalize eder. Bu arada Mopar kompleksi, benzersiz alt tabaka tanıma yetenekleriyle yüksek oranda uyarlanabilir.

SCoV2 PLpro proteini

SCoV2 PLpro proteini, Phe69 ve Phe70 kalıntıları aracılığıyla ISG15 kat alanı ile hidrofobik etkileşimlere sahiptir. Bu etkileşim, ubikuitin ve ISG15 ile hidrofobik etkileşimlere aracılık eder. Ayrıca bu iki bölgedeki mutasyonlar enzimin enzimatik aktivitesini azaltmıştır. ISG15-Prg’nin SCoV2-PLpro bölünmesi oldukça seçicidir.

PLpro proteini, demetilazların tipik bir özelliği olan CUL1-Nedd8’e karşı zayıf deneddilasyon aktivitesi gösterdi. SCoV2-PLpro proteini, tercihen ISG15 zincirlerini substratlarından ayırdı. Son olarak, tercihen ubikuitin zincirlerini ve bir ubikuitin zincirli protein olan Nedd8’i ayırır.

Koronavirüslere karşı savaşacak yeni ilaçlar geliştirmek için Mopar inhibitörleri geliştirilebilir. Substratı tanımlayarak, bu ilaçlar kendi spesifik bölgelerini hedefleyebilecek ve böylece hastalığın yükünü azaltabilecektir. Bu ilaçlar ve aşılar, COVID-19 pandemisinde çok önemliydi, ancak virüsün yayılmasını azaltmak için yeni tedavilere ihtiyaç var. Güçlü viral inhibitörlerin geliştirilmesinin, salgının şiddetini azaltmaya ve toplum üzerindeki etkisini azaltmaya yardımcı olacağı açık hale geldi.

Aktivitenin inhibisyonu

Potansiyel kimyasal Covid-19 inhibitörlerinin hızlı bir şekilde test edilmesi, farklı proteazları hedefleyen çok çeşitli ilaç adaylarını belirlemenin etkili bir yoludur. Bu yöntem ayrıca diğer proteaz ailelerinin inhibitörlerini de tanımlayabilir. Covid-19 için çalışma protokolü, 3CL proteaz testinin kullanımını içerir. Bu teknik, bağırsak, idrar yolu ve gastrointestinal sistemde bulunanlar dahil olmak üzere diğer proteaz ailelerinin inhibitörlerinin varlığını belirlemek için idealdir.

Proteaz inhibitörlerinin Covid-19 için tek bir tedavi olarak kullanımı henüz geliştirmenin ilk aşamalarında. Proteaz inhibitörlerinin Covid-19’a karşı etkinliği hala net değil, ancak klorokin gibi adjuvanları içeren ek klinik deneyler devam ediyor. Gelecekteki bu araştırmalar, bu hastalığın etkili tedavisi için umut sağlayabilir. Ancak Covid-19’a karşı etkili olup olmayacaklarını söyleyebilmemiz için daha fazla araştırma yapılması gerekiyor.

Proteolitik glikozidazların aktivitesinin inhibisyonu, peptit parçalanma mekanizmasının anlaşılmasını gerektirir. Spesifik olarak inhibitörler, sisteinin SH grubunu hedeflemelidir. Protonlanmış HisH+, substrattaki karbonil atomuna bağlanır. Sisteinin hidrofobik grubu saldırıya uğradığında, enzim peptidi ayırır ve ardından proton bir nitrojen atomuna transfer olur.

Koronavirüs 3CL proteazı etkilidir Koronavirüs 3CL proteazının

potansiyel bir inhibitörünün etkili olup olmadığını belirlemek için, bölünmeden hangi Mopar tipinin sorumlu olduğunu bilmemiz gerekir. Bu enzim aynı zamanda koronavirüsün replikasyonu için de gereklidir. Bu enzimi inhibe ederek, memeli hücrelerinde replikasyonunu önleyebiliriz. Bu enzimlerin incelenmesi, inhibitörün koronavirüs kaynaklı toksik fenotipi kurtarıp kurtaramayacağını ortaya çıkaracaktır.

Moleküler modelleme, SARS-CoV-2 Mopar’ın geniş spektrumlu bir inhibitörün gelişimini sınırlayabilecek aktif bir plastik bölgeye sahip olduğunu göstermiştir. COVID-2 Mopar aktivitesinin inhibisyonu, enzimin aktif bölgesine bağlanmak için güncellenmiş bir tasarım gerektirir. Ayrıca SARS-CoV-2 Mopar’daki bazı mutasyonlar, geniş spektrumlu inhibitörlerin inhibitör aktivitesini etkileyebilir. Bu nedenle, virüse karşı etkili bir inhibitör belirlemek için çeşitli varyantların farklı amino asit dizilerini dikkate almak önemlidir.

SARS-CoV PLpro

için ilaç taraması Yakın zamanda yapılan bir araştırma, SARS-CoV PLPro için ilaç taramasının antiviral geliştirmek için yararlı olabileceğini gösterdi. Bu çalışma, farklı bileşiklerin SARS-CoV PLpro aktivitesi üzerindeki etkilerini in vitro olarak inceledi. Araştırmacılar, Arg-Leu-Arg-Gly-AMC substratını kullanarak sürekli bir kinetik tahlil kullandılar. Tahliller, eksitasyon ve emisyon için sırasıyla 340 ve 460 nm dalga boylarını kullandı ve 50 mmol/L HEPES içinde gerçekleştirildi. Floresans yoğunluğunu izlemek için bir EnVision çok modlu plaka okuyucu kullanıldı. Eğrinin doğrusal kısmı, aktivitenin başlangıç ​​oranlarını belirlemek için düz bir çizgiye yerleştirildi.

Bugün itibariyle, birkaç SARS-CoV PLpro inhibitörü tanımlanmıştır, ancak henüz FDA onaylı hiçbir ilaç pazarlama için onaylanmamıştır. Mopar’a kıyasla PLpro’yu hedeflemenin zorluğu nedeniyle, gelecekteki araştırmalar boru hattındaki boşlukları doldurmayı ve etkili bir PLpro inhibitörü geliştirmeyi amaçlamalıdır. Ancak ilaç keşfindeki ilerleme, yalnızca ilaç geliştirme yüksek hızda devam ederse sınırlıdır.

Ek olarak, ilaç tanımlamasında birkaç doğal ürün yararlıdır. Özellikle, yüksek bitkilerde en bol bulunan polifenolik bileşikler olan flavonoidler, mükemmel antiviral ve PLpro inhibe edici özellikler gösterir. Ayrıca MERS-CoV ve SARS-CoV’a karşı antiviral aktivite göstermişlerdir. Ancak en iyi inhibitörleri bulmak için bu doğal ürünlerin sentezlenmesi gerekir.

SARS-CoV-2

sorumludur Mevcut COVID-19 salgınından SARS-CoV-2 sorumludur. Papain benzeri proteazı (PLpro), virüs replikasyonu için çok önemlidir ve bunu engellemek, hastanın iyileşmesini hızlandırabilir. Şimdiye kadar birkaç kovalent inhibitör bulunmuştur. SARS-CoV PLpro’yu hedefleyen inhibitörler, hücre bazlı analizlerde umut verici sonuçlar göstermiştir.

SARS-CoV PLpro’nun yapısal modelleri, bazı kovalent inhibitörler VIR250 ve VIR251’in SARS-CoV’ye karşı etkili olduğunu ortaya koydu. İki bileşik arasındaki kovalent bağlar, benzer bağlanma modlarını gösterir. İn vitro çalışmalar ayrıca bir PLpro inhibitörünün SARS-CoV’nin katalitik sisteinini bloke ettiğini gösterdi. Etki mekanizmasını belirlemek için yapılar ayrıca analiz edildi.