Nenad Ban i suradnici otkrili molekularni mehanizam sinteze proteina koronavirusa u našim stanicama

Međunarodna skupina znanstvenika pod vodstvom prof. Nenada Bana otkrila je molekularni mehanizam sinteze proteina koronavirusa SARS-CoV-2 u našim stanicama, a to važno otkriće objavljeno je u novom broju prestižnog časopisa Science. Znanstvenici su također pokazali da određeni kemijski spojevi mogu utjecati na proces sinteze virusnih proteina u našim stanicama, što bi mogla biti osnova za razvoj lijekova protiv koronavirusa SARS-CoV-2.

Kad koronavirus prodre u naš organizam, nužni su mu resursi zaraženih stanica kako bi se mogao replicirati i dalje širiti. Jedan od bitnih koraka u životnom ciklusu koronavirusa je proizvodnja novih virusnih proteina na temelju uputa u genomu virusnog RNK (ribonukleinska kiselina). Na temelju tih uputa ribosomi, koji su stanične tvornice proteina, proizvode virusne proteine.

- Mi smo proučavali kako se virusni proteini sintetiziraju na osnovi informacije u genomu koronavirusa SARS-CoV-2. U normalnim uvjetima kad nema nema virusne infekcije, cijela genetska uputa se na ribosomima uvijek čita u grupama od tri znaka, kao da je to cijeli rječnik sastavljen od troslovnih riječi. No, virus na neki način uspije natjerati naše ribosome da pročitaju njegovu genetsku informaciju tako da u jednom specifičnom trenutku pomakne taj okvir čitanja pa se, pojednostavljeno rečeno, pročitaju dva umjesto tri slova genetskog koda - pojašnjava Nenad Ban, profesor strukturalne molekularne biologije na prestižnom ETH (Švicarski federalni tehnološki institut) u Zürichu.

- Dakle, virusna RNK molekula programira naše ribosome da naprave "namjernu" pogrešku u čitanju genomske poruke, što se naziva "programirana promjena okvira čitanja". Jedino tako se mogu sintetizirati virusni proteini koji onda repliciraju virusni RNK. Mi smo otkrili molekularni mehanizam sinteze virusnih proteina, među kojima je i enzim odgovoran za replikaciju. Dakle, ako taj proces sinteze proteina ne radi, onda se ne može sintetizirati enzim koji replicira virusni RNK. Zbog toga spojevi koji sprečavaju pomak okvira čitanja također sprečavaju proizvodnju enzima koji replicira virus - dodao je Ban.

Osim skupine Nenada Bana s ETH, u istraživanju su sudjelovale znanstvene skupine sa sveučilišta Cork, Bern i Lausanne. Znanstvenici su također uočili mogući utjecaj elementa cinka na taj proces i istražili djelovanje nekoliko spojeva koji bi mogli spriječiti programirano pomicanje čitanje okvira te time i replikaciju virusa u našim stanicama.

- Iako ovi spojevi trenutačno nisu dovoljno moćni da bi se mogli koristiti kao lijekovi, ova studija pokazuje da sprečavanje pomicanja čitanja okvira duboko utječe na replikaciju virusa. Naša buduća istraživanja bit će fokusirana na razumijevanje staničnih obrambenih mehanizama koji suzbijaju virusno pomicanje okvira čitanja. To bi onda moglo biti korisno za razvoj molekula koje bi sprečavale ili suzbijale pomicanje okvira čitanja koje izaziva koronavirus SARS-CoV-2 - naglasio je prof. Nenad Ban, jedan od najuglednijih hrvatskih znanstvenika u svijetu.

Rođen je 1966. godine u Zagrebu gdje je diplomirao biologiju na Prirodoslovno-matematičkom fakultetu. Doktorirao na Sveučilištu California u Riversideu, a tijekom postdoktorata na Yaleu bio je prvi autor tri rada o strukturi ribosoma koja su njegova tadašnjeg šefa Thomasa Steitza dovela do Nobelove nagrade za kemiju 2009. godine. Dobitnik je niza prestižnih nagrada, član Njemačke akademije znanosti i dopisni član HAZU, a nedavno je primljen i za redovnog člana američke Nacionalne akademije znanosti (NAS). Nenad Ban posljednjih je godinu dana vrlo aktivan i u domovini kao član Vladina Znanstvenog savjeta za borbu protiv pandemije koronavirusa.