Visar um canal iônico do coronavírus poderia resultar em novos medicamentos para a COVID-19

O genoma do vírus SARS-CoV-2 codifica 29 proteínas, uma das quais é um canal iônico chamado E. Este canal, que transporta prótons e íons de cálcio, induz as células infectadas a iniciar uma resposta inflamatória que danifica os tecidos e contribui para os sintomas da COVID-19.

Químicos do MIT agora descobriram a estrutura do estado "aberto" deste canal, que permite a passagem de íons. Essa estrutura, combinada com a estrutura do estado "fechado" relatada pelo mesmo laboratório em 2020, poderia ajudar os cientistas a entender o que desencadeia a abertura e o fechamento do canal. Essas estruturas também poderiam orientar os pesquisadores no desenvolvimento de medicamentos antivirais que bloqueiam o canal e ajudam a prevenir a inflamação.

"O canal E é um alvo para medicamentos antivirais. Se você puder impedir o canal de enviar cálcio para o citoplasma, então você tem uma maneira de reduzir os efeitos citotóxicos do vírus", diz Mei Hong, professora de química do MIT e autora sênior do estudo.

O pós-doutor do MIT, Joao Medeiros-Silva, é o autor principal do estudo, que foi publicado na revista Science Advances. Os pós-doutores do MIT Aurelio Dregni e Pu Duan e o estudante de pós-graduação Noah Somberg também são autores do artigo.

Após estabelecerem a estrutura fechada, os pesquisadores se dedicaram a determinar a estrutura do estado aberto do canal. Para induzir o canal a assumir a conformação aberta, os pesquisadores o expuseram a um ambiente mais ácido, juntamente com níveis mais elevados de íons de cálcio. Eles descobriram que, sob essas condições, a abertura superior do canal (a parte que se estenderia para o ERGIC) se tornou mais larga e revestida de moléculas de água. Esse revestimento de água torna o canal mais convidativo para a entrada de íons.

Essa abertura do poro também contém aminoácidos com cadeias laterais hidrofílicas que pendem do canal e ajudam a atrair íons carregados positivamente.

Os pesquisadores também descobriram que, enquanto o canal fechado tem uma abertura muito estreita na parte superior e uma abertura mais ampla na parte inferior, o estado aberto é o oposto: mais amplo na parte superior e mais estreito na parte inferior. A abertura na parte inferior também contém aminoácidos hidrofílicos que ajudam a atrair íons através de uma "porta hidrofóbica" estreita no meio do canal, permitindo que os íons eventualmente saiam para o citoplasma.

Próximo à porta hidrofóbica, os pesquisadores também descobriram um "cinto" apertado, composto por três cópias de fenilalanina, um aminoácido com uma cadeia lateral aromática. Dependendo de como essas fenilalaninas estão dispostas, as cadeias laterais podem se estender para bloquear o canal ou se abrir para permitir a passagem dos íons.