80 % de toutes les protéines du SRAS-CoV-2 produites en laboratoire

Publié par Isabelle le 15/05/2021 à 13:00
Source: CNRS INSB
Pour le développement de médicaments ou de vaccins contre le COVID-19, la recherche a besoin de protéines virales d'une grande pureté. Pour la plupart des protéines du SRAS-CoV-2, les scientifiques ont maintenant mis au point des protocoles qui permettent de produire plusieurs milligrammes de chacune de ces protéines avec une grande pureté. Les protocoles de laboratoire et les outils génétiques nécessaires sont librement accessibles aux chercheurs du monde (Le mot monde peut désigner :) entier, et sont publié en libre accès dans la revue Frontiers in Molecular Biosciences.


Figure:
a) Les protéines structurales et accessoires issues de la synthese acellulaire, produits pour les protéines membranaires en présence de détergents.
b) Spectre RMN de ORF9b.
© Anja Böckmann

Lorsque le virus (Un virus est une entité biologique qui nécessite une cellule hôte, dont il utilise...) du SRAS-CoV-2 mute (MUTE était un réseau d'échange de fichiers de « troisième...), cela peut entraîner l'échange d'un acide aminé (Un acide aminé est une molécule organique possédant un squelette carboné et...) à un endroit particulier d'une protéine (Une protéine est une macromolécule biologique composée par une ou plusieurs...) virale. Afin d'évaluer rapidement l'effet de cette modification, une image tridimensionnelle de la protéine virale est extrêmement utile. En effet, elle montre si le changement d'acide (Un acide est un composé chimique généralement défini par ses réactions...) aminé a des conséquences sur la fonction de la protéine ou sur l'interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein...) avec un médicament (Un médicament est une substance ou une composition présentée comme possédant...) ou un anticorps potentiel.

Dans le cadre d'un réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des...) international impliquant 36 laboratoires issus de l'université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la...) Goethe de Francfort, du CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand...) de Lyon et de l'université technique de Darmstadt, les scientifiques, dès le début de la pandémie (Une pandémie (du grec ancien πᾶν / pãn (tous) et...), ont visé un objectif: décrire les structures tridimensionnelles des molécules du SRAS-CoV-2 à l'aide de la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (La résonance magnétique nucléaire (RMN), aussi dénommée par son...) (RMN). Dans la spectroscopie RMN, les molécules sont d'abord marquées avec des types d'atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut...) particuliers (isotopes), puis exposées à un champ magnétique (En physique, le champ magnétique (ou induction magnétique, ou densité de flux...) puissant. La RMN peut alors être utilisée pour étudier en détail et à haut débit (Le terme de haut débit (ou large bande par traduction littérale de l'expression anglosaxonne...) la manière dont les composés potentiellement actifs se lient aux protéines virales.

Le réseau COVID-19 NMR Consortium (https://covid19-nmr.de/), coordonné par le professeur Harald Schwalbe de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est...) de chimie organique (La chimie organique est une branche de la chimie concernant l'étude scientifique de...) et de biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant....) chimique de l'université Goethe, a des participants du monde entier.

Toutefois, la condition préalable fondamentale (En musique, le mot fondamentale peut renvoyer à plusieurs sens.) est de produire de grandes quantités de protéines très pures et stables, et correctement repliées, pour le grand nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre...) de tests. Grâce à l'expertise de 129 collègues (https://covid19-nmr.de/participants/), il est désormais possible de produire et de purifier 23 des quelque 30 protéines du SRAS-CoV-2, entièrement ou sous forme de fragments pertinents, "en éprouvette" et en grande quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire,...). À cette fin, les gènes codant ces protéines ont été incorporés dans des plasmides exprimés dans des bactéries (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées...), ou encore, pour les protéines plus complexes, dans un système acellulaire basé sur des extraits de germe (En botanique, un germe est un embryon de plante contenu dans une graine. Le terme désigne...) de blé (« Blé » est un terme générique qui désigne plusieurs...). En effet, les protéines du SRAS-CoV-2 qui présentent des caractéristiques plus complexes, comme par exemple les protéines associées à la membrane, sont difficiles à produire par expression bactérienne. Dans ce cas, les approches acellulaires sont très utiles et, dans le contexte (Le contexte d'un évènement inclut les circonstances et conditions qui l'entourent; le...) des virus humains, ce sont les systèmes impliquant le ribosome eucaryote du blé qui sont les plus fonctionnels. Dans tous les cas, La spectroscopie RMN permet de vérifier si les protéines sont encore correctement repliées après leur isolement et leur enrichissement.

Pour en savoir plus:
Large-scale recombinant production of the SARS-CoV-2 proteome for high-throughput and structural biology applications
Nadide Altincekic, Sophie Marianne Korn, Nusrat Shahin Qureshi, Marie Dujardin, Martí Ninot-Pedrosa et. al..
Frontiers in Molecular Biosciences. 10 mai 2021 https://doi.org/10.3389/fmolb.2021.653148

laboratoires:
- Molecular Microbiology and Structural Biochemistry (CNRS Université de Lyon 1) - 7, passage du Vercors - 69367 Lyon Cedex 07
- Université Goethe de Francfort-sur-le-Main.

Contacts:
- Anja Böckmann - Chercheuse CNRS au molecular microbiology and structural biochemistry (MMSB) - a.bockmann at ibcp.fr
- Harald Schwalbe - schwalbe at nmr.uni-frankfurt.de
- Andreas Schlundt - schlundt at bio.uni-frankfurt.de
- Martin Hengesbach - hengesbach at nmr.uni-frankfurt.de
Cet article vous a plu ? Vous souhaitez nous soutenir ? Partagez-le sur les réseaux sociaux avec vos amis et/ou commentez-le, ceci nous encouragera à publier davantage de sujets similaires !
Page générée en 0.070 seconde(s) - site hébergé chez Contabo
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
Ce site est édité par Techno-Science.net - A propos - Informations légales
Partenaire: HD-Numérique