Структурное понимание связывания ремдесивира трифосфата в репликационно-транскрипционном комплексе SARS-CoV-2

Ремдесивир является аналогом аденозина, который имеет замену циано в положении C1′ рибозильной части и модифицированную структуру основания для стабилизации связи основания с атомом C1′ с его сильной электроноакцепторной цианогруппой. В репликационно-транскрипционном комплексе (RTC) SARS-CoV-2 РНК-зависимая РНК-полимераза nsp12 выбирает ремдесивирмонофосфат (RMP) вместо аденозинмонофосфата (AMP) для включения нуклеотидов, но заметно замедляет удлинение праймера после добавления RMP РНК. продукт дуплекса транслоцируется тремя парами оснований. Крио-ЭМ-структуры были определены для RTC с RMP в месте вставки нуклеотида (я) сайте или на я + 1, я + 2 или я + 3 сайта после переноса продукта, чтобы обеспечить структурную основу для механизма отсроченного ингибирования ремдесивиром. В этом исследовании мы применили моделирование молекулярной динамики (МД), чтобы расширить разрешение структур до измеримого максимума, который по своей природе ограничен МД-свойствами этих комплексов. Наши МД-моделирования обеспечивают (i) структурную основу для нуклеотидной селективности поступающих субстратов ремдесивиртрифосфата по сравнению с аденозинтрифосфатом и рибонуклеотидов по сравнению с дезоксирибонуклеотидами, (ii) новую подробную информацию об атомах водорода, участвующих во взаимодействиях Н-связей между ферментом и ремдесивиром, и (iii) прямая информация о каталитически активном комплексе, который нелегко уловить экспериментальными методами. Наше улучшенное разрешение межатомных взаимодействий в кармане связывания нуклеотидов между ремедесивиром и полимеразой может помочь в разработке нового класса ингибиторов против SARS-CoV-2.

История