توسعه ابزار‌های درمان کرونا با نانو ذراتی که به پروتئین ویروس متصل می‌شود

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، محققان نانوذرات اکسید تیتانیوم را ارائه کردند که پروتئین غیرساختاری SARS-CoV-۲ را تشخیص می‌دهد. این گروه نشان دادند که برهم‌کنش میان نانوذرات اکسید تیتانیوم (NP) با پروتئین غیرساختاری ۱ (nsp ۱) کرونا ویروس انجام می‌شود. این فناوری می‌تواند در توسعه ابزار‌های درمانی جدید در برابر ویروس‌های کرونا برای هدف قرار دادن پروتئین‌ها استفاده شود.

ویروس کرونا دارای ژنوم تک رشته‌ای ریبونوکلئیک اسید (RNA) به طول ۳۰ کیلوبایت است. این باعث تولید دو پلی پروتئین بزرگ می‌شود که از طریق پروتئاز‌های کد شده درون آن، پروتئین‌های غیرساختاری با نام nsp ۱ تا nsp ۱۶ تولید می‌کنند.

پروتئین‌های ساختاری برای تکثیر ویروسی و همچنین ایجاد محیط درون سلولی لازم برای تکثیر کارآمد ضروری هستند. در میان آن‌ها، nsp ۱ در پاتوژنز ویروسی دخیل است.

Nsp ۱ سنتز پروتئین میزبان را مهار می‌کند و باعث تجزیه RNA‌های پیام‌رسان سلولی می‌شود؛ بنابراین، ساز و کار فرار ایمنی ویروسی را تقویت می‌کند. نقش آن در تکثیر ویروسی بدون تردید است، اگرچه مکانیسم آن مشخص نیست.

این ویژگی‌ها آن را به یک هدف امیدوارکننده برای درمان‌های ضد SARS-CoV-۲ تبدیل کرده است. از نظر ساختاری یک پروتئین کوچک با یک مارپیچ α، صفحات β و یک دامنه کوتاه نامنظم است.

نانوذرات اکسید فلز (NPs) از مواد معدنی متداول در شن و ماسه تشکیل شده و در آب‌های زیرزمینی، چشمه‌ها و نهر‌ها وجود دارد. آن‌ها سطوح برای واکنش شیمیایی دارند و واکنش‌های اکسایش و احیاء را کاتالیز می‌کنند، به ویژه هنگامی که در معرض نور خورشید قرار می‌گیرند.

آن‌ها همچنین با مولکول‌های زیستی و به ویژه پروتئین‌ها واکنش نشان می‌دهند. به همین دلیل، NP‌ها به ندرت در شرایط درون تنی دیده می‌شوند. برخی از NP‌ها پروتئین‌ها را هیدرولیز کرده و برخی دیگر آن‌ها را منعقد می‌کنند.

دانشمندان از طیف‌سنجی رزونانس مغناطیسی هسته‌ای (NMR) برای کمک به آن‌ها در تغییر ترکیب شیمیایی و ساختار سطحی NP‌های اکسید تیتانیوم برای درک میل اتصال آن‌ها به پروتئین nsp ۱ استفاده کردند. با ادامه این مطالعه، می‌توان به توسعه ابزاری برای اصلاح انتخابی آنزیم‌های ویروسی کمک نمود.

محققان دو نوع نانوذرات TiO ۲را انتخاب کردند و اثرات و برهم‌کنش این نانوذرات nsp ۱ را مورد مطالعه قرار دادند. آن‌ها گروه‌های عاملی مختلفی را روی سطح این نانوذرات قرار دادند و اثر گروه‌های عاملی را روی nsp ۱ بررسی کردند. آن‌ها نشان دادند که چه گروه عاملی باعث اتصال بهتر نانوذرات به سطح nsp ۱ می‌شود.