Nationalgeographic.co.id - Para ilmuwan yang mempelajari enzim virus corona COVID-19 pada suhu mulai dari dingin hingga hangat di tubuh manusia menemukan perubahan struktural halus yang menawarkan petunjuk tentang cara kerja enzim. Temuan ini telah dipublikasikan di IUCrJ, jurnal International Union of Crystallography, dengan judul "The temperature-dependent conformational ensemble of SARS-CoV-2 main protease (Mpro)."
Temuan ini dapat menginspirasi desain obat baru untuk melawan COVID-19 dan mungkin membantu mencegah pandemi virus corona di masa depan.
“Tidak ada penelitian sebelumnya yang melihat enzim penting virus corona ini pada suhu fisiologis (atau tubuh),” kata Daniel Keedy, ahli biologi struktural di City University of New York (CUNY). Ia telah melakukan penelitian bekerja sama dengan para ilmuwan di Departemen AS Laboratorium Nasional Brookhaven Energi.
Sebagian besar struktur sampai saat ini berasal dari sampel beku, jauh dari suhu di mana molekul beroperasi di dalam sel hidup. "Jika Anda bekerja pada suhu fisiologis, Anda harus mendapatkan gambaran yang lebih realistis tentang apa yang terjadi selama infeksi yang sebenarnya, karena di situlah biologi terjadi," kata Keedy.
Selain itu, lanjutnya, tim menggunakan suhu sebagai alat. "Dengan memutar tombol itu dan melihat bagaimana protein bereaksi, kita bisa belajar tentang mekanismenya atau cara kerjanya secara fisik.”
Protein yang dimaksud adalah protease utama (Mpro) dari SARS-CoV-2, virus penyebab COVID-19. Seperti semua protease, ini adalah enzim yang memotong protein lain. Pada banyak infeksi virus, termasuk COVID-19, sel yang terinfeksi pada awalnya menghasilkan protein fungsional virus sebagai satu rantai protein tunggal yang terhubung. Protease memotong bagian-bagiannya sehingga protein individu dapat membuat dan merakit diri menjadi salinan baru virus. Menemukan obat untuk menonaktifkan Mpro maka akan dapat mengerem COVID-19.
Untuk mempelajari struktur enzim, para peneliti menggunakan teknik yang disebut kristalografi sinar-x di National Synchrotron Light Source II (NSLS-II) Brookhaven Lab. NSLS-II adalah fasilitas pengguna DOE Office of Science yang menghasilkan berkas sinar-x yang terang. Memancarkan sinar-x pada sampel kristal molekul biologis dapat mengungkapkan susunan tiga dimensi atom yang membentuk molekul.
Akan tetapi, mempelajari sampel yang tidak dibekukan bisa menjadi tantangan.
"Semakin tinggi suhu, semakin besar kemungkinan sinar-x akan merusak kristal," jelas rekan penulis studi Babak Andi, yang mengoperasikan beamline Frontier Macromolecular Crystallography (FMX) NSLS-II.
"Untuk meminimalkan kerusakan, kami memutar dan memindahkan kristal secara linier saat bergerak melalui sinar-x. Itu mendistribusikan dosis sinar-x ke seluruh panjang kristal," katanya.
Baca Juga: Dampak Covid-19 dan Persepsi Negatif Opini Publik Terhadap Aksi Iklim