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全球最快超级电脑分析出 77 种有望对抗武汉肺炎
2020-04-07 20:02天博登陆
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Summit 超级电脑(图:ORNL)

武汉肺炎爆发至今,病例上升的速度不断加快。使得科学家面临前所未有的挑战,必须在短时间内开发出能阻止病毒持续扩散的药物。如今,美国橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)已开始使用全球运算速度最快超级电脑 Summit 协助分析有潜力成为药物的成分。

超级电脑

超级电脑 Summit 在 2014 年由美国能源部(US Department of Energy)委託 IBM 建造,目的是为了解决未来世界会面临的难题。Summit 运算能力高达 200 PFLOPS(每秒浮点运算速度)。橡树岭国家实验室已使用 Summit 找到阿兹海默症(Alzheimer’s)发病前期的细胞病变模式、可能造成鸦片类药物成瘾的基因,以及模拟预测气候变迁会产生的极端气候。

武汉肺炎

武汉肺炎是由一种变异的冠状病毒(coronavirus)引发的疾病,冠状病毒会使用表面的特殊棘蛋白将基因组植入目标细胞内,使该细胞开始协助製造更多病毒。因此若能找到一种化合物与棘蛋白结合,就能阻止病毒的扩散。而这正是 Summit 在此次任务的目标。

该实验室的研究人员,米可拉斯·史密斯博士(Micholas Smith)根据其他研究团队在一月的研究成果,建立了新型冠状病毒的棘蛋白模型。接着,以 Summit 模拟该模型中蛋白如何与其他化合物反应。Summit 共对 8,000 多种潜在化合物进行模拟,其中发现 77 种化合物有机会与棘蛋白结合,阻止病毒扩散。

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未来发展

同为该实验室研究人员的杰里米·史密斯博士(Jeremy Smith)谨慎提醒:「此研究成果不代表我们找到了能治癒武汉肺炎的解药。」接下来仍须进行实验研究,才能实际了解哪种化合物能有效阻止冠状病毒的扩散。研究团队也表示,接下来将会使用新的研究成果重新建立棘蛋白模型,并再次进行模拟,希望藉此找到更有潜力的化合物提供给相关学者进行试验。

参考资料:

  1. Andrew, S. (2020, March 20). The world’s fastest supercomputer identified chemicals that could stop coronavirus from spreading, a crucial step toward a treatment. CNN
  2. Smith, M., & Smith, J. C. (2020). Repurposing Therapeutics for COVID-19: Supercomputer-Based Docking to the SARS-CoV-2 Viral Spike Protein and Viral Spike Protein-Human ACE2 Interface. Chemrxiv DOI: 10.26434/chemrxiv.11871402.v2
  3. Wrapp, D., et al., (2020). Cryo-EM structure of the 2019-nCoV spike in the prefusion conformation. Science DOI: 10.1126/science.abb2507

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