ABM projekty własne

Projekt finansowany ze środków Agencji Badań Medycznych

Produkcja i badanie enzymu (proteazy) w ramach projektu własnego Agencji pn. Badania nad szczepionką przeciwko wirusowi SARS-CoV-2 oraz wsparcie prac badawczych nad poszukiwaniem skutecznej terapii

Projekt realizowany w ramach umowy nr 2020/ABM/SARS/1 z dnia 23 marca 2020 r. przez:

1. Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej im. prof. Ignacego Mościckiego – lider
2. Politechnika Wrocławska (prof. Marcin Drąg)

Kierownik Projektu (Łukasiewicz – IChP)

dr hab. Małgorzata Kęsik-Brodacka

Streszczenie projektu

Projekt dotyczy otrzymywania jednego z enzymów wirusa SARS-CoV-2 w celu znalezienia jego skutecznych inhibitorów, a w dalszych badaniach poszukiwanie kandydatów na leki w terapii COVID-19. Enzymem tym jest proteaza cysteinowa SARS-CoV-2 M^pro. Jest to enzym, który pełni bardzo istotną funkcję w cyklu życiowym tego wirusa.Odpowiada za procesowanie niedojrzałych białek, które znajdują się w środku SARS-CoV-2. Stąd opracowanie leku o potencjale hamowania aktywności SARS-CoV-2 M^pro może być kluczowe w unieczynnieniu wirusa. Proteaza ta jest świetnym kandydatem na leki również ze względu na swoją unikalność. Enzym ten rozpoznaje glutaminę w pozycji P1. U ludzi praktycznie nie ma takich enzymów. Stąd zakłada się, że zastosowanie leku hamującego aktywność tego enzymu będzie unieczynniać wirusa bez skutków ubocznych terapii.

Celem projektu jest uzyskanie stabilnego oraz bardzo wydajnego układu do produkcji dużej ilości SARS-CoV-2 M^pro. W tym celu planuje się uzyskanie szczepów bakteryjnych produkujących rekombinowaną proteazę M^pro, a następnie biosyntezę rekombinowanej proteazy M^pro w skali laboratoryjnej i w fermentorze. W kolejnym etapie planuje się izolację, oczyszczanie i folding proteazy, a także badania fizyko-chemiczne. Dla każdej z otrzymanych form proteazy z niezależnych systemów ekspresyjnych będą przeprowadzone badania specyficzności substratowej z wykorzystaniem biblioteki kombinatorycznej, a także badania kinetyki enzymatycznej z wykorzystaniem substratów fluorogenicznych. Wszystkie te badania będą miały na celu zweryfikowanie, który system ekspresji jest optymalny w zakresie otrzymywania pożądanego enzymu. Ostatecznie wszystkie profile aktywności oraz selektywności zostaną porównane i wybrany zostanie optymalny układ, który zostanie wykorzystany do produkcji enzymu do dalszych badań. Proteaza SARS-CoV-2 M^pro zostanie wykorzystana do badań przesiewowych celem znalezienia skutecznych inhibitorów, a także w dalszych badaniach mających na celu poszukiwanie kandydatów na leki.