COVID-3D包含了与SARS-CoV-2（COVID-19）基因组相符合的所有蛋白质结构信息，包括每个已知的遗传突变及其导致的突变蛋白质结构。墨尔本研究人员开发了一种工具，用于监测使开发冠状病毒（COVID-19）疫苗和药物变得困难的突变。确保治疗在病毒突变时仍然有效是研究人员面临的巨大挑战。这一强大的新工具利用了关于病毒及其突变的基因组和蛋白质信息，以帮助药物和疫苗的开发。墨尔本大学生物21分子科学和生物技术研究所以及贝克心脏和糖尿病研究所的大卫·阿舍副教授及其团队开发了被称为COVID-3D的软件工具和文库。这一工具包含了关于所有与SARS-CoV-2（COVID-19）基因组相符合的蛋白质结构的信息，包括每个已知的遗传突变及其导致的突变蛋白质结构。国际多个大学和研究机构已经在疫苗和治疗研发中使用COVID-3D。为了开发COVID-3D，阿舍教授的团队分析了全球感染者超过12万名SARS-CoV-2样本的基因组测序数据，包括那些在澳大利亚产生独特影响的样本，以确定每个病毒蛋白质中的突变。他们利用计算机模拟测试和分析了这些突变对蛋白质结构的影响。这些数据被用来计算基因组中每个可能突变的生物效应。团队还分析了相关冠状病毒SARS-CoV和蝙蝠RaTG13的突变情况。突变或生物体遗传物质的变化是细胞复制过程中的自然“错误”。它们可以赋予病毒新的生存、传染性和毒性“能力”。幸运的是，研究人员发现SARS-CoV-2的突变速度比流感等其他病毒慢，基本每个月基因组中会有大约两个新变化。COVID-3D可以帮助研究人员认识到突变是如何起作用的，并识别更有效的疫苗和药物靶点。阿舍副教授说：“只有当您知道突变如何影响蛋白质的三维形状时，才能预测它是否会影响您的药物与病毒蛋白的结合能力。”阿舍副教授表示，随着全球科学和医学界对SARS-CoV2感染和疾病背后的生物学机制有了更好的理解，COVID-3D将成为一个有力的资源，用于预测突变问题和指导更有效疗法的开发。具体研究链接：https://www.nature.com/articles/s41588-020-0693-3发生基因突变时会发生什么？每个基因编码制造特定蛋白质的配方。与DNA或RNA不同，蛋白质具有三维结构。它们的3D波纹表面看起来像山脉和峡谷、口袋和凹槽。药物和抗体在这个表面上识别并结合到特定位置，就像钥匙插入锁中一样。突变基因可以改变蛋白质的形状。如果它改变了锁的形状，那就意味着药物或抗体不再能“适合”到病毒蛋白上。由于疗法如疫苗和药物特异性地针对蛋白质，会影响药物相互作用的突变在疗法药物和疫苗的开发中带来了重大挑战，潜在地使这些疗法无效。“
