A MODELAGEM DE PROTEÍNAS 3-D SUGERE PORQUE COVID-19 INFECTA ALGUNS ANIMAIS, MAS NÃO OUTROS

Alguns animais são mais suscetíveis à infecção por COVID-19 do que outros, e novas pesquisas sugerem que isso pode ser devido a características estruturais distintas de uma proteína encontrada na superfície das células animais. João Rodrigues, da Stanford University, Califórnia, e colegas apresentam essas descobertas na revista de acesso aberto PLOS Computational Biology.

Modelo de estrutura 3D do domínio de ligação ao receptor de SARS-CoV-2 (em azul) interagindo com o receptor ACE2 humano (em cinza). Os aminoácidos importantes para a interação, que estão presentes apenas em espécies animais suscetíveis a COVID, são destacados em amarelo. Os açúcares ligados às proteínas são mostrados em rosa. Crédito: Rodrigues et al. 2020 (CC-BY 2.0)

Pesquisas anteriores sugerem que a atual pandemia começou quando o vírus que causa o COVID-19, o SARS-CoV-2, saltou dos morcegos ou pangolins para os humanos. Outros animais, como gado e gatos, parecem ser suscetíveis ao COVID-19, enquanto outros, como porcos e galinhas, não são. Um zoológico até relatou infecções em tigres. No entanto, não ficou claro por quê alguns animais são imunes e outros não.

Para responder a esta questão, Rodrigues e colegas procuraram pistas na primeira etapa da infecção, quando a proteína “pico” do SARS-CoV-2 se liga a uma proteína receptora “ACE2” na superfície de uma célula animal. Eles usaram computadores para simular as estruturas 3-D das proteínas e investigar como a proteína spike interage com os receptores ACE2 de diferentes animais – semelhante e verificar quais fechaduras se encaixam em uma determinada chave.

Os pesquisadores descobriram que as “travas” de ACE2 de certos animais se encaixam melhor na “chave” viral, e que esses animais, incluindo humanos, são suscetíveis à infecção. Apesar de serem aproximações, as simulações identificaram certas características estruturais exclusivas dos receptores ACE2 dessas espécies suscetíveis. A análise sugere que outras espécies são imunes porque seus receptores ACE2 não possuem essas características, levando a interações mais fracas com proteínas de pico.

Essas descobertas podem ajudar no desenvolvimento de estratégias antivirais que usam “travas” artificiais para capturar o vírus e impedi-lo de interagir com receptores humanos. Eles também podem ajudar a melhorar os modelos para monitorar hospedeiros animais a partir dos quais um vírus pode potencialmente atingir os humanos, evitando, em última análise, surtos futuros.

“Graças aos dados de acesso aberto, pré-impressões e software acadêmico disponível gratuitamente, deixamos de nos perguntar se os tigres poderiam pegar COVID-19 e passamos a ter modelos 3-D de estruturas de proteínas que oferecem uma possível explicação de por quê isso acontece apenas em um algumas semanas”, diz Rodrigues.

Sua equipe planeja continuar refinando as ferramentas computacionais usadas neste estudo.

Jornal referência:  Rodrigues JPGLM, Barrera-Vilarmau S, M. C. Teixeira J, Sorokina M, Seckel E, Kastritis PL, et al. (2020) Insights on cross-species transmission of SARS-CoV-2 from structural modeling. PLoS Comput Biol 16(12): e1008449. doi.org/10.1371/journal.pcbi.1008449
Journal information: PLoS Computational Biology 

Fonte: Phys.Org

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