Суперкомпютърът Fugaku изяснява инфекциозността на новия щам на мутация на коронавирус N501Y

RIKEN (RIKEN) обясни напредъка на „Фрагментно молекулярно орбитално изчисление за нови протеини, свързани с коронавирус“, използвайки суперкомпютъра „“.

Изчисления на фрагментна молекулярна орбитала (FMO) с помощта на „`` за анализиране в детайли на „комплекса“ между мутанти на рецептор-свързващ домен (RBD) и ангиотензин-конвертиращ ензим 2 (ACE2) в човешки клетки. Твърди се, че мутацията N501Y е разкрила промяна в режима на взаимодействие, който е пряко свързан с инфекцията, като например усилване на свързването от мутацията.

Инфекцията с новия коронавирус се причинява от взаимодействието на RBD с ACE2, което показва, че зареденият остатък играе важна роля в структурните промени и взаимодействия и се нарича 6M0J. Аминокиселинните замествания са направени въз основа на дивия щам и софтуерът за молекулярно моделиране беше използван за показване на местата на мутация на RBD.

Професор Yuji Mochizuki от Катедрата по химия, Факултет по природни науки, Rikkyo University, каза: „Използвайки представянето на , успяхме да изясним в детайли промените във взаимодействието и стабилизирането на връзката на остатъка, дължащи се на мутация. увеличаването на стабилизацията е Открихме, че мутацията N501Y засилва свързването на RBD и ACE2 в близост до контактната повърхност, което също е доказателство за повишена инфекциозност. Съвпада", каза той, добавяйки, "Ние демонстрирахме, че изчислителната химия на FMO изследванията могат да помогнат в борбата с инфекциозните заболявания."

Мутацията N501Y се открива и в британски, южноафрикански и бразилски щамове, а инфекциите бързо се разпространяват в Япония. В N501Y 501-вата аминокиселина на вирусния протеин е мутирала от аспарагин (N) в тирозин (Y). Това улеснява свързването на шиповия протеин с човешките клетки, което улеснява разпространението на инфекцията.

В това изследване анализирахме зависимостта на общата енергия на взаимодействие от разстоянието от интерфейса. Беше установено, че британската акция (B.1.1.7 акция) има относително висока скорост на стабилизиране от 1,05 пъти на кратко разстояние от интерфейса, а южноафриканската акция (B.1.351 акция) и B.1.1 се увеличават при Прикладът .248 (Бразилия) има предимство при стабилизиране, а общата енергия на стабилизиране на връзката е 1,2 пъти по-висока.

Експериментирахме и с „съвместно съществуващи модели“. Според проф. Мочизуки резултатите показват, че стабилността се е увеличила с 1,5 пъти поради зависимостта от разстоянието.

В бъдеще ще анализираме нови мутантни щамове като индийския щам (щам B.1.617), ако е необходимо.