El químico computacional Mahmoud Moradi desarrollará mejoras, Simulaciones tridimensionales de la dinámica molecular de las glicoproteínas de pico de coronavirus para comprender mejor cómo se une el virus a las células humanas.

El mapeo de cómo estas proteínas experimentan cambios conformacionales para unirse a los receptores de la célula huésped es fundamental para el desarrollo de vacunas y terapias contra el coronavirus. Las simulaciones son especialmente importantes porque un marco para el diseño de fármacos requerirá dinámicas, visualizaciones tridimensionales de las estructuras y el comportamiento de las células, en lugar de una imagen estática.

"Al igual que con otros virus, un paso crucial en el proceso de infección por coronavirus es la entrada viral, "dijo Moradi, profesor asistente en la Facultad de Artes y Ciencias J. William Fulbright. "Con coronavirus, sabemos que estas glicoproteínas puntiagudas median la entrada en la célula humana. Ambos SARS-CoV-2, la causa de COVID-19, y SARS-CoV, la causa de la epidemia de SARS 2002-2003, tienen proteínas de pico que se unen al mismo receptor en las células humanas ".

El trabajo de Moradi es parte del Consorcio de Computación de Alto Rendimiento COVID-19, una colaboración del gobierno, socios industriales y académicos centrados en los recursos informáticos para la investigación de COVID-19. Encabezado por la Oficina de Política Científica y Tecnológica de la Casa Blanca, el Departamento de Energía de EE. UU. e IBM, Los voluntarios del consorcio dedican tiempo y recursos informáticos gratuitos a algunas de las supercomputadoras más potentes del mundo.

Para realizar las simulaciones, Moradi tiene acceso a Frontera, una supercomputadora patrocinada por la National Science Foundation que se encuentra en la Universidad de Texas en Austin. Frontera es la supercomputadora más grande de cualquier campus universitario.

El proyecto de Moradi se beneficia de varios recientes, Modelos tridimensionales de alta resolución de las proteínas de pico de coronavirus. Estos modelos se pueden utilizar como estructuras iniciales para iniciar simulaciones que permitirán el análisis de los mecanismos detallados de las proteínas y su comportamiento tras la entrada viral. Mejorado, Las simulaciones detalladas de dicha dinámica molecular proporcionarán una imagen completa de los cambios estructurales de las proteínas. así como cómo se unen a la enzima convertidora de angiotensina 2, el receptor específico de la célula humana.

La investigación de Moradi se encuentra en la intersección de la biología, física, química, matemáticas, estadística e informática. Sus simulaciones biomoleculares y teorías computacionales explican cómo las proteínas, las moléculas de caballo de batalla de las células, función a nivel molecular. Su trabajo mejora los modelos geométricos para describir cómo las proteínas cambian su forma y cómo estos cambios afectan el comportamiento de una proteína. En febrero, recibió $ 650, 000 Premio de Desarrollo Profesional Temprano de la Facultad de la Fundación Nacional de Ciencias por este trabajo.