Новости химической науки > Компьютерная химия предсказывает направления мутации гриппа

Исследователи из США показали, как можно использовать компьютерные расчеты для предсказания направления мутации ключевого белка вируса гриппа; подобные мутации могут привести к появлению новых опасных штаммов вируса.

Небольшая часть «головки» гемагглютинина, связанного с углеводом (оранжевый). Спрогнозированные с помощью расчета наиболее вероятные места мутаций показаны желтым. (Рисунок из J. Am. Chem. Soc., 2009, DOI: 10.1021/ja904557w)

Гемагглютинин – белок, с помощью которого вирус гриппа связывается со специфическими углеводами, расположенными на поверхности клеточных мембран. Считается, что чем прочнее гемагглютинин связывается с клеткой-хозяином, тем более заразным является вирус. Например, специфический гемагглютинин вируса птичьего гриппа связывается с молекулами углеводов, локализованными в клетках верхних дыхательных путей птиц. Эти углеводы несколько отличаются от углеводов, находящихся в клетках верхних дыхательных путей человека, но если произойдет мутация гемагглютинина птичьего гриппа, которая приведет к более прочному связыванию вируса с «человеческим» сахаром, может появиться новый, более опасный штамм гриппа, который будет проще передаваться от человека к человеку. До настоящего времени не было известно, какие из мутаций могут привести к более прочному связыванию вирусного белка с мембранами клеток человека

Питер Кассон (Peter Kasson) из Стэнфорда с коллегами продемонстрировал, как молекулярная динамика может ответить на вопросы – какие аминокислоты белка вовлечены в связывание. Использовав в качестве отправной точки результаты рентгеноструктурного изучения гемагглютинина, связанного с «птичьим» углеводом, исследователи провели серию расчетов методом молекулярной динамики и определили, какие из аминокислотных остатков наиболее важны для образования прочного ассоциата вирус-клетка. Эта информация была скомбинирована с данными о последовательности гемагглютинина птичьего гриппа, в результате чего были выявлены потенциальные участки ДНК, изменения которых могут привести к появлению опасного штамма вируса.

Источник: J. Am. Chem. Soc., 2009, DOI: 10.1021/ja904557w

метки статьи: #биохимия, #квантовая химия, #медицинская химия, #молекулярная биология