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抗病毒药物

领先地位由布鲁诺克鲁诺·克斯蒙特提供。

在世界抗击2019冠状病毒病疫情之际——现在正式开始宣布流感大流行世界卫生组织表示,疫苗和抗病毒药物的竞赛正在进行,以帮助控制病毒。

全球性的挑战需要全球性的行动华盛顿大学蛋白质设计研究所是用蛋白质折叠游戏命名的吗折起来让所有人都投入战斗。

游戏通过创造可以以给定的方式与另一种蛋白质相互作用的蛋白质结构来解决谜题的球员。IDP挑战他们的蛋白质折叠游戏玩家,其中有一些大:绑定冠状病毒的“穗蛋白,”这是研发新型抗病毒药物的第一步。

IPD的研究科学家Brian Koepnick说:“蛋白质在人体内做一切事情。”蛋白质是由氨基酸链组成的,而特定的蛋白质会导致体内的各种活动,从食物代谢到肌肉收缩。

“我们看到很多不同的解决方案来解决这个问题。这就是Foldit的主要优势;我们的强项。”

布鲁诺克斯蒙特

冠状病毒比一个热门话题带布满了更多的蛋白质。(“电晕”这个名字实际上来自于环绕病毒外部的蛋白质峰值光环。)这些蛋白质与病毒进化去感染的细胞上的特定蛋白质相匹配。当病毒在人类细胞上检测到这些蛋白质中的一种时,它就会与之结合,让病毒溜进细胞内纽约时报有一个很好的图表)。

在内部,在用不同的蛋白质(有时破坏细胞)之前,病毒留在细胞以复制细胞以复制自己。

在《Foldit》的益智游戏中,玩家需要在病毒附着到人体细胞之前,创造一种能够附着在病毒刺突上的蛋白质。这种蛋白质将帮助研究人员创造抗病毒药物,阻止病毒感染人类细胞——或者至少减缓它的速度。

抗病毒药物不是疫苗,疫苗能训练免疫系统识别威胁并立即消灭它们。它们也不像杀菌抗生素,而杀菌抗生素会寻找并消灭细菌。相反,抗病毒药物的设计目的是干扰病毒的复制周期,佛罗里达大学(University of Florida)抗病毒药效学实验室(抗病毒药效学实验室)项目主任阿什利·布朗(Ashley Brown)说。

布朗说,我们的目标并不是完全阻止病毒复制。“这更像是减缓病毒复制速度,让免疫系统进来做它需要做的事情。”

抗病毒药物可以瞄准复制周期的任何部分。有些目的是防止病毒进来,有些人防止它逃脱,有些人确保细胞不能在病毒需要的方式工作。

“我们只是想把扳手扔进正常方式,即冠状病毒感染人类细胞,”Koepnick说。

难点是,可能使氨基酸组合的绝对熔化量可以制造蛋白质,Koepnick说(*检查底部是否有多少种蛋白质的可能性!)。这种大量的潜在答案使得难以找到确切的蛋白质结构。

“成为拯救人性的人(或团体)是一个梦想的梦想。”

布鲁诺克斯蒙特

这就是你的作用所在。IPD的解决方案是让尽可能多的人尝试找出用于潜在抗病毒药物的最佳蛋白质。IPD会分析玩家想出的最佳蛋白质结构,并测试他们的速度;我们希望他们在现实生活中也能像在游戏中一样出色。

Kopenick说,大多数折叠玩家没有蛋白质或某种生物化学学位的经验。这种缺乏特定的培训实际上是一种力量。

“我开始玩当我看到一篇论文在科学新闻杂志(La矫揉造作的)在2012年说,电子游戏的玩家发现,只有一个星期——蛋白质的结构挑战科学家约10年,”布鲁诺Kestemont说,比利时Foldit玩家的回答赢得了一轮飙升的蛋白质独奏者类别的问题。

抗病毒药物

Bruno Kestament在Foldit的冠状病毒谜题第二轮单人组别的第六名设计。信贷:布鲁诺Kestemont

“我们看到了非常有创意的解决方案,”克普尼克说。“我们看到很多不同的解决方案来解决这个问题。这就是Foldit的主要优势;我们的强项。”

这次问题:该诅咒穗蛋白。Koepnick说,这是一个特别棘手的刺激蛋白,束缚。蛋白质结构可含有水爱和/或水铰接氨基酸。讨厌水的氨基酸彼此坚持粘在一起,这些粘性遗址是结合蛋白质的最佳方法。

但SARS-CoV-2019(导致COVID-19的病毒的官方名称)很棘手,因为它的刺突蛋白并不是特别黏。根据Koepnick的说法,也有一些好消息:只有特定的部分突起需要被阻塞。如果一种蛋白质能阻断正确的部位,它就可能成为抗病毒药物的基础。

棕色说,即使在已识别出有前途的蛋白质后,抗病毒发育也面临着一些高大的障碍。研究人员必须确保药物进入需要去的地方,并且蛋白质没有与他们不应该的地方的结合 - 就像我们自己的血细胞一样。他们需要确保抗病毒不会导致不良副作用或可能损害人体细胞。由于病毒如此专业化,因此他们需要像目标一样设计药物。

当然,抗病毒药物治疗需要资金支持(最好不是在疫情已经发生之后)。所有这些加起来都是一个昂贵和耗时的过程——而且病毒已经有了一个很大的优势。

“解决这样一个紧急的问题总是令人兴奋的。当我们致力于这类谜题时,会有更多优秀玩家回心转意。”

布鲁诺克斯蒙特

挑战和机会,以某种与生俱来的方式,对冠状病毒抗病毒药物——这不仅对克普尼克和Foldit的创造者有意义,对玩家也有意义。这不是他们第一次处理现实世界的问题了。之前的谜题中有埃博拉和阿尔茨海默病等令人讨厌的症状。

“当然,在这种紧迫的问题上始终令人兴奋。当我们在这样一个谜题上工作时,更好的球员回来了,“布鲁诺·克斯蒙特说。

“这将是一个梦想拯救人性的人(或团队)的梦想。”但我们知道它可以解决这样一个难题来寻找药物...治愈疾病。“

对于100个氨基酸组成的适度的蛋白质,有1,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,0000可能的组合!

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