Studie weist auf dem neuen Konzept , um Influenza des Antivirale Resistenz

Forscher von der University of California, Irvine , mit Unterstützung des San Diego Supercomputer Center an der UC San Diego, haben einen neuen Ansatz für die Erstellung von kundenspezifischen Therapien für virulent gefunden Grippe Stämme, die aktuellen antivirale Medikamente zu widerstehen.

Die Ergebnisse, online veröffentlicht in dieser Woche in Nature Communications ,könnte die Entwicklung neuer Medikamente, die Exploit sogenannten Grippe Protein zu helfen " Taschen. "

Mit leistungsfähigen Computer-Simulationen an neuen Trestles System SDSC ist , im Rahmen eines National Science Foundation (NSF) Auszeichnung $ 2.800.000 seit Beginn dieses Jahres , UCI Rommie Amaro und Robin Bush zusammen mit SDSC Ross Walkercreated eine Methode, um auf der Oberfläche der vorherzusagen, wie Taschenstrukturen Grippe Proteine ​​fördern Virusreplikation identifiziert , da diese Proteine ​​entwickeln werden, was eine mögliche pharmazeutische Verwertung .

"Unsere Ergebnisse können die Entwicklung neuer Medikamente nutzen diese einzigartige Funktion beeinflussen ", sagte Amaro , ein Assistent Professor für Pharmazie und Informatik an der UCI . Vor seinem Eintritt bei UCI im Jahre 2009 , war Amaro ein Postdoctoral Fellow in der Chemie an der UC San Diego.

Die Suche nach wirksamen Grippemittel schon immer durch das Influenzavirus selbst, die von Stamm zu Stamm mutiert behindert worden , so dass es schwierig ist, mit einem bestimmten pharmazeutischen Ansatz Ziel. Die häufigsten klinischen Grippe Behandlungen sind auf breiter Basis und nur teilweise wirksam . Sie arbeiten durch Unterbrechen der Wirkung eines Enzyms in das Virus genannt Neuraminidase , die eine kritische Rolle bei der viralen Replikation spielt .

Im Jahr 2006 entdeckten Wissenschaftler, dass Vogelgrippe Neuraminidase ( N1) zeigte eine markante , taschenförmige Funktion im Bereich von klinisch verwendeten Medikamente aufgezeigt . Sie nannten es die 150 -fach .

Amaro und Bush , Associate Professor für Ökologie und Evolutionsbiologie, forschte mit Ressourcen am San Diego Supercomputer Center , sowie das National Institute for Computational Sciences (NICs) , die Bedingungen erfahren , unter denen die Taschen bilden . Sie schufen molekularen Simulationen von Grippe Proteine ​​vorherzusagen, wie diese dynamischen Strukturen bewegen und verändern , ebenso wie und wo und wann die 150 -fach- Taschen auf der Proteinoberfläche angezeigt.

Diese Sequenzanalyse -Methode könnte sich entwickelnden Grippe-Stämme , die Bereitstellung wichtiger Informationen für die Entwicklung von Arzneimitteln verwendet werden können, sagte Amaro . " Mit zusätzlichen antiviralen Medikamenten in unserer Behandlung Arsenal wäre vorteilhaft und potenziell kritisch, wenn ein hoch virulenten Stamm zum Beispiel H5N1 , entwickelt , um eine schnelle Übertragung von Mensch zu Mensch , oder wenn der bereits stark übertragbare unterziehen H1N1 Pandemie-Virus war , um Widerstand gegen bestehende antivirale Medikamente zu entwickeln ", fügte sie hinzu.

Walker, ein Forschungs-Assistent Professor , der die Walker Molecular Dynamics Lab der SDSC läuft , entwickelt eine angepasste Version des AMBER -Software, eine weit verbreitete Paket von molekularen Simulationscodes , um diese spezifische Simulationen auf Böcke unter dem NSF TeraGrid Advanced User -Support-System ausgeführt werden. Dazu gehörten detaillierte Performance-Tuning einschließlich hart codierte Atom zählt , Atomtypen und Parameter , und die Möglichkeit, Tischböcke für ununterbrochenen zweiwöchigen Läufe, die zusammen verbraucht mehr als eine Million SUs ( Einzelprozessor Stunden) zu verwenden.

" Wir haben uns zunächst verwendet die Athena -Supercomputer auf Netzwerkkarten , die uns mit der ganzen ersten Vergleichsdaten zur Verfügung gestellt , bevor Böcke kamen Online in diesem Jahr ", sagte Walker , der auch ein Adjunct Assistant Professor an der UC San Diego Department für Chemie und Biochemie . "Wir hatten Trestles alle bereit, sobald die ersten H1N1 Proteinstruktur zur Verfügung zu gehen, und mit Hilfe der früheren Arbeit, die wir auf Athena haben , konnten wir die Böcke sofort an die Arbeit , um Simulationen der Struktur als Teil dieser Forschung. "

Robert Swift und Lane Votapka der UCI als auch Li Wilfred der UC San Diego, trugen ebenfalls zu der Studie, die Unterstützung durch die National Institutes of Health und der NSF aufgenommen .

Quelle:
Jan Zverina
Universität von Kalifornien - San Diego