Recherche Covid-19 : l’université Goethe de Francfort développe un réseau mondial pour accélérer la recherche sur les protéines du SRAS-CoV-2

17 mai 2021

Les chercheurs de l’université Goethe de Francfort et de l’université technique de Darmstadt ont travaillé à établir des réseaux internationaux dès le début de la pandémie. Leur objectif : décrire les structures tridimensionnelles des molécules du SRAS-CoV-2 à l’aide de la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN). Dans la spectroscopie RMN, les molécules sont d’abord marquées par des types d’atomes particuliers (isotopes), puis exposées à un champ magnétique puissant. La RMN peut alors être utilisée pour examiner, même à haut débit,  comment les substances actives se lient potentiellement aux protéines virales. C’est ce que fait, le Centre de résonance magnétique biomoléculaire (BMRZ) de l’université Goethe. Son but : produire de grandes quantités de protéines d’une grande pureté et d’une grande stabilité, associé à un conditionnement adéquat qui pourront servir à de nombreux tests pour la recherche.

Le réseau, coordonné par le professeur Harald Schwalbe de l’Institut de chimie organique et de biologie chimique de l’université Goethe, couvre le monde entier. La production de procédures de laboratoire pour  la recherche sur les protéines est la deuxième initiative du consortium . En effet, le consortium avait déjà rendu accessibles tous les fragments d’ARN importants du SRAS-CoV-2 en 2020.

Martin Hengesbach, de l’Institut de chimie organique et de biologie chimique de l’université Goethe, commente le travail des cercheurs :

    « Nous avons isolé les unités fonctionnelles des protéines du SRAS-CoV-2 de telle sorte que leur structure, leur fonction et leurs interactions peuvent désormais être caractérisées. Nous fournissons les protocoles de travail de notre consortium pour permettre aux laboratoires du monde entier de travailler rapidement et de manière reproductible sur les protéines du SRAS-CoV-2, ainsi que sur les mutants à venir. La diffusion de ce travail depuis le début a été l’une de nos principales préoccupations. En plus des protocoles, nous mettons également les plasmides à disposition. »

Andreas Schlundt, de l’Institut des biosciences moléculaires de l’université Goethe, rajoute :

    « Grâce à notre travail, nous accélérons la recherche mondiale de substances actives : les laboratoires scientifiques équipés ne devront plus passer plusieurs mois à mettre en place et à optimiser des systèmes pour la production et l’étude des protéines du SRAS-CoV-2, mais peuvent désormais commencer leurs travaux de recherche en deux semaines grâce à l´utilisation de nos procédures. Compte tenu des nombreuses mutations du SRAS-CoV-2, il est particulièrement important de disposer de méthodes fiables, rapides et bien établies pour étudier le virus en laboratoire. Cela facilitera également, par exemple, l’étude des protéines dites auxiliaires du SRAS-CoV-2, dont on sait peu de choses, mais qui jouent également un rôle dans le processus de mutation. »

Le travail se poursuit actuellement au sein du consortium RMN avec pour objectif de déterminer comment les protéines virales pourraient se lier à des médicaments potentiels.

Le travail de recherche a été et continue d’être financé par la Fondation allemande pour la recherche et le Fonds Goethe-Corona. L’effort logistique important et l’échange permanent de résultats de recherche ont été soutenus par Signals, une spin-off de l’université Goethe.

Participants au consortium :

Brésil

  • Centre national de résonance magnétique nucléaire (CNRMN, CENABIO), Université fédérale de Rio de Janeiro.
  • Institut de biochimie médicale, Université fédérale de Rio de Janeiro
  • Centre multidisciplinaire de recherche en biologie (NUMPEX), Campus Duque de Caxias, Université fédérale de Rio de Janeiro.
  • Institut de chimie, Université fédérale de Rio de Janeiro
  • Centre multi-utilisateurs pour la recherche

France

  • Microbiologie moléculaire et biochimie structurale (MMSB), UMR 5086, CNRS/Université de Lyon
  • Université Grenoble Alpes, CNRS, CEA, IBS, Grenoble

Allemagne

  • Institut de chimie organique et de biologie chimique, Université Goethe de Francfort, Allemagne
  • Centre de résonance magnétique biomoléculaire (BMRZ), Université Goethe de Francfort
  • Institut des biosciences moléculaires, Université Goethe de Francfort
  • Institut de biochimie, Université Goethe de Francfort
  • Institut de chimie pharmaceutique, Université Goethe de Francfort
  • Institut de chimie biophysique, Université Goethe de Francfort
  • BMWZ et Institut de chimie organique, Leibniz Universität Hannover
  • Groupe de chimie structurale basée sur la RMN, Centre Helmholtz pour la recherche sur les infections, Braunschweig.
  • Consortium de génomique structurelle, Institut Buchmann des sciences moléculaires de la vie (BMLS)
  • Signals GmbH & Co. KG, Francfort-sur-le-Main
  • Institut Leibniz sur le vieillissement – Institut Fritz Lipmann (FLI), Jena
  • IBG-4, Institut de technologie de Karlsruhe
  • Département de biologie, Université technique de Darmstadt
  • Institut de biochimie et de biotechnologie, Centre de protéines Charles Tanford, Université Martin Luther de Halle-Wittenberg

Grèce

  • Département de pharmacie, Université de Patras

Italie

  • Unité de biologie structurale et de biophysique, Fondazione Ri.MED, Palerme
  • Centre de résonance magnétique (CERM), Université de Florence, Sesto Fiorentino
  • Département de chimie « Ugo Schiff », Université de Florence, Sesto Fiorentino

Lettonie

  • Centre d’étude et de recherche biomédicale de Lettonie, Riga
  • Institut letton de synthèse organique, Riga

Suisse

  • Institut fédéral suisse de technologie, Laboratoire de chimie physique, ETH Zurich

Espagne

  • Institut de chimie physique « Rocasolano » (IQFR), Conseil national espagnol de la recherche (CSIC), Serrano

USA

  • Institut de virologie moléculaire, Université du Wisconsin-Madison
  • Département de chimie, Université de Californie, Irvine, Californie
  • Laboratoire de physique chimique, Institut national du diabète et des maladies rénales digestives, Institut national de la santé.
  • Département des sciences moléculaires, cellulaires et biomédicales, Université du New Hampshire, Durham, NH
  • Département de biologie moléculaire et de biochimie, Université de Californie, Irvine, Californie
  • Département de biologie moléculaire et de biophysique, UC 72 onn Health, Farmington, CT

Source : Université Goethe de Francfort via IDW, article de Tim Mörsch, VDI Technologiezentrum GmbH