Die Gruppen Allain (IBC), Gossert (BNSP) und Leitner (IMSB) untersuchten die Medikamentierbarkeit der SARS-CoV-2-Nukleokapsid-Protein-RNA-Wechselwirkungen durch einen hybriden Strukturbestimmungsansatz, der zur Identifizierung von Primärfragmenttreffern führte. Ihre Ergebnisse wurden in veröffentlicht Nukleinsäureforschung.
Neben wirksamen Impfstoffen stellen antivirale Wirkstoffe einen grundlegenden Ansatz zur Bekämpfung von Viruserkrankungen dar. Die D-BIOL-Gruppen unter der Leitung von Frédéric Allain, Alvar Gossert und Alexander Leitner untersuchten, ob die Wechselwirkungen zwischen dem SARS-CoV-2-Nukleokapsidprotein, das zwei bekannte RNA-Bindungsdomänen besitzt, und der in der 3’UTR von SARS lokalisierten sm2-RNA bestehen -CoV-2-RNA könnte medikamentös sein.
Sie entschieden sich für einen hybriden Strukturansatz basierend auf Lösungs-NMR-Experimenten und Crosslinking-MS, um schnell strukturelle Informationen über diese Komplexe zu erhalten. Diese Informationen wurden dann verwendet, um Restraints zu generieren, um Modelle der Komplexe der sm2-RNA und der beiden RNA-Bindungsdomänen des Nucleocapsid-Proteins zu erstellen, für die die ungebundenen Strukturen zuvor gelöst wurden. Dieser Ansatz führte zum ersten Modell, wie eine der RNA-Bindungsdomänen mit RNA interagiert, und erweiterte das Wissen über die andere RNA-Bindungsdomäne.
Dann wurde ein NMR-basiertes Fragment-Screening verwendet, um Verbindungen zu identifizieren, die entweder an eine der beiden Proteindomänen oder an die isolierte RNA binden. Aus diesen Verbindungen wurden diejenigen ausgewählt, die an die Wechselwirkungsschnittstelle der jeweiligen Moleküle binden, die aus den hybriden Strukturansatzmodellen bekannt waren. Insgesamt zeigten die Experimente, dass diese Protein-RNA-Wechselwirkungen mit Medikamenten verträglich zu sein scheinen. Daher bilden die identifizierten Verbindungen die Grundlage für die Entwicklung wirksamerer Moleküle, die diese Protein-RNA-Wechselwirkungen hemmen.
Mehr Informationen:
Giacomo Padroni et al, Ein hybrider Strukturbestimmungsansatz zur Untersuchung der Arzneimittelfähigkeit des Nucleocapsid-Proteins von SARS-CoV-2, Nukleinsäureforschung (2023). DOI: 10.1093/nar/gkad195