శాస్త్ర విజ్ఞాన- సాంకేతిక విజ్ఞాన మంత్రిత్వ శాఖ
కణాలలోకి ప్రవేశించకుండా నిరోధించి మరియు సంక్రమణ సామర్థ్యాన్ని తగ్గించడం ద్వారా SARS-CoV-2 ని నిర్వీర్యం చేసేందుకు నూతన వ్యవస్థను అభివృద్ధి చేసిన శాస్త్రవేత్తలు
SARS-CoV-2 వైరస్ కణాలలోకి ప్రవేశించకుండా నిరోధించి, వైరియన్లను  కలిపి SARS-CoV-2 సంక్రమణ సామర్ధ్యాన్ని తగ్గించే విధంగా పనిచేసే పెప్టైడ్లను అభివృద్ధి చేసినట్టు పరిశోధకులు వెల్లడించారు. వినూత్నంగా పనిచేసే ఈ నూతన ప్రక్రియ SARS-CoV-2 లాంటి వైరస్లను నిర్వీర్యం చేస్తుంది. శాస్త్రవేత్తలు అభివృద్ధి చేసిన నూతన ప్రక్రియ యాంటీవైరల్గా పనిచేస్తుంది.
SARS-CoV-2 వైరస్ నూతన రూపాలను సంతరించుకుంటూ వ్యాప్తి చెందుతున్న సమయంలో కోవిడ్-19 నుంచి రక్షణ కల్పించేందుకు అభివృద్ధి చెందిన వ్యాక్సిన్ ల సామర్థ్యం తగ్గించిందని అభిప్రాయం వ్యక్తం అవుతున్న సమయంలో వైరస్ వ్యాప్తిని అరికట్టేందుకు నూతన విధానాల ఆవశ్యకత ఏర్పడింది.
ప్రోటీన్-ప్రోటీన్ మధ్య జరిగే పరస్పర చర్య తరచుగా తాళం కప్ప, తాళం చెవి లా పనిచేస్తుంది.అయితే, ప్రోటీన్-ప్రోటీన్ మధ్య జరిగే పరస్పర చర్యకు సింథటిక్ పెప్టైడ్ అడ్డుపడి తాళం మరియు తాళం చెవి వ్యవస్థ పనికి ఆటంకం కలిగిస్తుంది. ఒకసారి తాళం చెవికి తాళం వేయడానికి, కొన్ని సందర్భాల్లో దీనికి వ్యతిరేకంగా పనిచేస్తుంది. ఈ ప్రక్రియ ఆధారంగా ఇండియన్ ఇన్స్టిట్యూట్ అఫ్ సైన్స్ కి చెందిన శాస్త్రవేత్తలు సీఎస్ఐఆర్- ఇన్స్టిట్యూట్ అఫ్ మైక్రోబియల్ టెక్నాలజీకి చెందిన పరిశోధకులతో కలిసి పరిశోధనలు చేపట్టారు. SARS-CoV-2 వైరస్ ఉపరితలంపై ఉన్న స్పైక్ ప్రొటీన్ను గుర్తించి నిర్వీర్యం చేసే విధంగా పనిచేసే ప్రక్రియను అభివృద్ధి చేశారు. క్రయో-ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ  మరియు ఇతర బయోఫిజికల్ పద్ధతుల ద్వారా ఈ ప్రక్రియ మరింత సమర్ధంగా పనిచేస్తుందని శాస్త్రవేత్తలు గుర్తించారు.
శాస్త్ర సాంకేతిక మంత్రిత్వ శాఖకి అనుబంధంగా చట్టబద్ధ సంస్థగా పనిచేస్తున్న SERB సైన్స్ అండ్ ఇంజనీరింగ్ రీసెర్చ్ బోర్డ్ కోవిడ్-19 నివారణకు చేపట్టిన కార్యక్రమంలో భాగంగా ఈ పరిశోధన జరిగింది.
శాస్త్రవేత్తలు అభివృద్ధి చేసిన పెప్టైడ్లు వృత్తాకారం , కేశాల పిన్-ఆకారంలో ఉంటాయి. ఒకేవిధంగా ఉండే ప్రతి ఒక్క పెప్టైడ్ దాని రకమైన మరొకదానితో జత అవుతుంది. దీనిని డైమర్ అని పిలుస్తారు. ప్రతి డైమెరిక్ 'బండిల్' రెండు విధాలుగా లక్ష్య అణువులతో అనుసంధానం అవుతుంది. నేచర్ కెమికల్ బయాలజీలో ప్రచురించిన పరిశోధన పత్రంలో పరిశోధకులు పెప్టైడ్ పనిచేసే విధానాన్ని వివరించారు. రెండు వేర్వేరు లక్ష్య ప్రోటీన్లతో రెండు వేర్వేరు విధానాలతో పనిచేసే పెప్టైడ్ల వివరాలను పరిశోధకులు తమ పత్రంలో పొందుపరిచారు. SIH-5 అనే పెప్టైడ్ను ఉపయోగించి తాము రూపొందించిన పెప్టైడ్ మానవ కణాలలోని SARS-CoV-2 గ్రాహకమైన SARS-CoV-2 మరియు ACE2 ప్రోటీన్ యొక్క స్పైక్  ప్రోటీన్ల మధ్య పరస్పర చర్యపై ఏవిధంగా ప్రభావం చూపుతుందన్న అంశంపై పరీక్షలు నిర్వహించాలని పరిశోధకులు నిర్ణయించారు.
- మూడు సారూప్య పాలీపెప్టైడ్ల సముదాయంతో S ప్రోటీన్ ఒక ట్రిమర్ ఏర్పడుతుంది . ప్రతి పాలీపెప్టైడ్ రిసెప్టర్ బైండింగ్ డొమైన్ ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది హోస్ట్ సెల్ ఉపరితలంపై ACE2 గ్రాహకాన్ని నిరోధిస్తుంది. ఈ పరస్పర చర్య వల్ల కణం లోకి వైరల్ సులభంగా ప్రవేశించగలుగుతుంది.
మానవ ACE2కి RBDని ఎదుర్కొని నిరోధించడానికి SIH-5 పెప్టైడ్ రూపొందించబడింది. ఒక SIH-5 డైమర్ S ప్రోటీన్ను ఎదుర్కొన్నప్పుడు దానిలో ఒక భాగం S ప్రోటీన్ ట్రిమర్లోని మూడు RBDలలో ఒకదానికి అనుసంధానం అవుతుంది. మరో భాగం వేరే S ప్రోటీన్ నుండి RBDకి అనుసంధానం అవుతుంది . ఈ 'క్రాస్-లింకింగ్' రెండు S ప్రోటీన్లను ఒకే సమయంలో నిరోధించడానికి SIH-5 శక్తి ఇస్తుంది. క్రయో-ఇఎమ్ కింద SIH-5 ద్వారా లక్ష్యంగా చేసుకున్న S ప్రోటీన్లు తల నుండి తలకు జోడించబడినట్లు కనిపించాయి మరియు డైమర్లను ఏర్పరచడానికి అవసరమైన పరిస్థితులను కల్పిస్తాయి. తదనంతరం, వివిధ వైరస్ కణాల నుండి స్పైక్ ప్రోటీన్లను క్రాస్-లింక్ చేయడం ద్వారా SIH-5 వైరస్లను సమర్థవంతంగా నిర్వీర్యం చేసిందని పరిశోధకులు వివరించారు.
ఇండియన్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ సైన్స్ కి చెందిన ఆర్. రహీసుద్దీన్, ఎస్. కుమార్, ఎన్. కుమార్, S కుమారన్తో CSIR-ఇనిస్టిట్యూట్ ఆఫ్ మైక్రోబియల్ టెక్నాలజీ కి చెందిన బి.ఖత్రి, ఐ. ప్రమాణిక్, ఎస్ కె మల్లాది, ఆర్,ఎస్. రాజమణి, పి. ఘోష్, ఎన్.సేన్గుప్తా, ఆర్. వరదరాజన్,ఎస్. దత్తా,జె. ఛటర్జీ, ఆర్.పి.రింగే లతో కూడిన బృందం పరిశోధనలు సాగించింది. పెప్టైడ్ను ల్యాబ్లోని క్షీరద కణాలలో పరీక్షించిన పరిశోధకులు దీనివల్ల ఎటువంటి హాని కలగదని నిర్ధారించారు. చిట్టెలుకలకు పెప్టైడ్ డోస్ ఇచ్చిన తరువాత వాటికి SARS-CoV-2 అధిక మోతాదు ఇచ్చారు. వైరస్ కు మాత్రమే గురి చేసిన చిట్టెలుకలతో పోలిస్తే పెప్టైడ్ డోస్ ఇచ్చిన చిట్టెలుకల ఊపిరితిత్తులలో వైరల్ వ్యాప్తి ఎక్కువగా లేదని, వాటి కణాలు కూడా తక్కువ పరిమాణంలో దెబ్బతిన్నాయని పరిశోధకులు గుర్తించారు. దీనితో యాంటీవైరల్గా పెప్టైడ్లు ప్రభావం చూపిస్తున్నాయన్న నిర్ధారణకు శాస్త్రవేత్తలు వచ్చారు.
చిన్న మార్పులు మరియు పెప్టైడ్ ఇంజనీరింగ్తో పరిశోధనాశాలలో అభివృద్ధి చేసిన మినీ ప్రోటీన్ ఇతర ప్రోటీన్-ప్రోటీన్ పరస్పర చర్యలను కూడా నిరోధిస్తాయన్న నమ్మకాన్ని పరిశోధకులు వ్యక్తం చేస్తున్నారు.
ప్రచురణ లింక్:
https://www.nature.com/ articles/s41589-022-01060-0