Peneliti Temukan Cara Virus Corona Masuk ke dalam Tubuh Manusia

Bisnis.com, JAKARTA – Ahli kimia biofisik komputasi, Rommie Amaro dari Universitas California San Diego, mengembangkan visualisasi terperinci dari protein lonjakan SARS-CoV-2 yang secara efisien menempel pada reseptor sel tubuh manusia.
 
Amaro dan rekan penelitiannya dari UC San Diego, University of Pittsburgh, University of Texas di Austin, Columbia University dan University of Wisconsin-Milwaukee telah menemukan bagaimana glikan molekul yang membentuk residu manis di sekitar tepi protein spike bertindak sebagai gerbang infeksi.
 
Sebuah studi penelitian yang dipublikasikan di jurnal Nature Chemistry pada 19 Agustus, menjelaskan penemuan ‘gerbang’ glikan yang terbuka untuk memungkinkan masuknya SARS-CoV-2.
 
"Kami pada dasarnya menemukan bagaimana lonjakan sebenarnya terbuka dan menginfeksi," kata Amaro, seorang profesor kimia dan biokimia dan penulis senior studi baru, melansir UC San Diego News Center, Selasa (24/8/2021). “Kami telah membuka rahasia penting tentang lonjakan cara menginfeksi sel. Tanpa gerbang ini, virus pada dasarnya tidak mampu menginfeksi.”
 
Amaro percaya penemuan gerbang tim peneliti membuka jalan potensial untuk terapi baru untuk melawan infeksi SARS-CoV-2. Jika gerbang glikan dapat dikunci secara farmakologis dalam posisi tertutup, maka virus secara efektif dapat dicegah dari membuka hingga masuk dan menginfeksi.
 
Lapisan glikan pada spike membantu menipu sistem kekebalan manusia karena tidak lebih dari residu manis. Teknologi sebelumnya yang mencitrakan struktur ini menggambarkan glikan dalam posisi terbuka atau tertutup statis, yang awalnya tidak menarik banyak minat dari para ilmuwan. Simulasi superkomputer kemudian memungkinkan para peneliti untuk mengembangkan film dinamis yang mengungkapkan gerbang glikan yang aktif dari satu posisi ke posisi lain, menawarkan bagian cerita infeksi yang belum pernah terjadi sebelumnya.
 
“Kami sebenarnya bisa menyaksikan opening dan closingnya,” kata Amaro. “Itu salah satu hal yang sangat keren yang diberikan simulasi ini kemampuan untuk melihat film yang sangat detail. Ketika Anda menontonnya, Anda menyadari bahwa Anda melihat sesuatu yang seharusnya kami abaikan. Anda hanya melihat struktur tertutup, dan kemudian Anda melihat struktur terbuka, dan itu tidak terlihat seperti sesuatu yang istimewa. Hanya karena kami merekam film dari keseluruhan proses, Anda benar-benar melihatnya melakukan tugasnya.”
 
“Teknik standar akan membutuhkan waktu bertahun-tahun untuk mensimulasikan proses pembukaan ini, tetapi dengan alat simulasi canggih 'ansambel tertimbang' lab saya, kami dapat menangkap proses hanya dalam 45 hari," kata Lilian Chong dari University of Pittsburgh yang juga terlibat dalam penelitian ini.
 
Simulasi komputasi intensif pertama kali dijalankan di Comet di San Diego Supercomputer Center di UC San Diego dan kemudian di Longhorn di Texas Advanced Computing Center (TACC) di UT Austin. Kekuatan komputasi semacam itu memberi para peneliti pandangan tingkat atom dari domain pengikatan reseptor protein lonjakan, atau RBD, dari lebih dari 300 perspektif.
 
Investigasi mengungkapkan glikan "N343" sebagai kunci pas yang menarik RBD dari posisi "turun" ke "atas" untuk memungkinkan akses ke reseptor ACE2 sel inang. Para peneliti menggambarkan aktivasi glikan N343 mirip dengan mekanisme "linggis molekuler".
 
Jason McLellan, seorang profesor biosains molekuler di UT Austin dan timnya menciptakan varian protein lonjakan dan menguji untuk melihat bagaimana kurangnya gerbang glikan memengaruhi kemampuan RBD untuk membuka.
 
“Kami menunjukkan bahwa tanpa gerbang ini, RBD protein lonjakan tidak dapat mengambil konformasi yang dibutuhkan untuk menginfeksi sel,” kata McLellan.
 
“TACC sangat penting untuk pekerjaan kami sejak 2004, melalui alokasi pada XSEDE untuk proyek penelitian dinamika molekuler pada bioteknologi dan biologi seluler,” kata Amaro. “Untuk COVID-19, Frontera dan Longhorn benar-benar berperan penting untuk simulasi semua atom kami dari protein lonjakan SARS-CoV-2 yang mengarah ke seluruh virion.”