Supertietokone Fugaku selvittää uuden koronaviruksen N501Y-mutaatiokannan tarttuvuuden

RIKEN (RIKEN) selitti "fragmenttimolekyylien kiertoradan laskennan uusille koronavirukseen liittyville proteiineille" edistymistä käyttämällä supertietokonetta "".

Fragment Molecular Orbital (FMO) -laskelmat käyttämällä ``''-merkkiä analysoimaan yksityiskohtaisesti reseptoria sitovan domeenin (RBD) mutanttien ja angiotensiinia konvertoivan entsyymin 2:n (ACE2) välistä kompleksia ihmissoluissa. Sanotaan, että N501Y-mutaatio on paljastanut vuorovaikutusmuodon muutoksen, joka liittyy suoraan infektioon, kuten mutaation lisäämän sitoutumisen.

Uuden koronaviruksen infektio johtuu RBD:n vuorovaikutuksesta ACE2:n kanssa, mikä viittaa siihen, että varautuneella jäännöksellä on tärkeä rooli rakenteellisissa muutoksissa ja vuorovaikutuksissa, ja sitä kutsutaan nimellä 6M0J. Aminohapposubstituutioita tehtiin villiin kantaan perustuen, ja molekyylimallinnusohjelmistoa käytettiin näyttämään RBD-mutaatiokohdat.

Professori Yuji Mochizuki Rikkyon yliopiston luonnontieteiden tiedekunnan kemian laitokselta sanoi: "Hyödyntämällä suorituskykyä pystyimme selvittämään yksityiskohtaisesti muutoksia vuorovaikutuksessa ja sidoksen stabiloitumisessa, jotka johtuvat mutaatioista jäännöksessä. Havaitsimme, että N501Y-mutaatio tehosti RBD:n ja ACE2:n sitoutumista kosketuspinnan läheisyydessä, mikä on myös todiste lisääntyneestä tarttuvuudesta. Se sopii yhteen", hän sanoi ja lisäsi: "Olemme osoittaneet, että FMO:n laskennallinen kemia tutkimus voi auttaa torjumaan tartuntatauteja."

N501Y-mutaatiota löytyy myös brittiläisistä, eteläafrikkalaisista ja brasilialaisista kannoista, ja infektiot yleistyvät nopeasti Japanissa. N501Y:ssä virusproteiinin 501. aminohappo mutatoituu asparagiinista (N) tyrosiiniksi (Y). Tämä helpottaa piikkiproteiinin sitoutumista ihmissoluihin, mikä helpottaa infektion leviämistä.

Tässä tutkimuksessa analysoimme vuorovaikutuksen kokonaisenergian riippuvuutta etäisyydestä rajapinnasta. Havaittiin, että brittiläisellä osakkeella (B.1.1.7-osakkeella) on suhteellisen suuri stabilointi, 1,05-kertainen lyhyellä etäisyydellä rajapinnasta. on 1,2 kertaa suurempi.

Kokeilimme myös "samanaikaisia ​​malleja". Professori Mochizukin mukaan tulokset osoittivat, että vakaus kasvoi 1,5-kertaiseksi etäisyysriippuvuuden vuoksi.

Jatkossa analysoimme tarvittaessa uusia mutanttikantoja, kuten Indian-kantaa (B.1.617-kanta).