华盛顿，2020年6月9日-由于冠状病毒SARS-CoV-2引起的COVID-19大流行继续在世界范围内传播，许多研究人员正在研究流行病学模型以预测其传播。

但是，萨拉戈萨大学ARAID基金会的数学家和复杂系统专家Ernesto Estrada决定专注于在SARS-CoV-2内寻找攻击新药的靶标。从以前的工作中，他知道病毒的主要蛋白酶(一种负责多蛋白蛋白水解加工的酶)是很好的靶标。

埃斯特拉达(Estrada)在AIP出版的《混沌》杂志中说，当他和他的同事们发现SARS-CoV-2主要蛋白酶对小干扰的敏感性急剧增加时，他们怀疑这些抑制剂在杀伤中起着一定作用。病毒。

抑制剂是附着于蛋白酶结合位点以抑制其工作的有机分子，药物或新的化学化合物。没有蛋白水解酶的作用，病毒就会死亡。

他说：“我注意到化学家已经发现了SARS-CoV-2主要蛋白酶的某些有效抑制剂，并且他们已经通过X射线晶体学解析了该蛋白的结构。”“令人震惊的是，这种蛋白酶与SARS冠状病毒非常相似，后者引起了2003年的流行，SARS-CoV-1。”

当研究人员将两个结构叠加在一起时，它们几乎完美匹配。

埃斯特拉达说：“如果你排列两种蛋白酶的氨基酸序列，那么306个残基中只有12个不一致。”“两种蛋白酶之间的这些明显相似性背后是否隐藏着某些东西?我们可以从它们那里学到一些东西来改善抗病毒药物的设计吗?”

Estrada的小组在分析网络(例如社交网络，互联网或环境中物种之间的食物链)方面拥有丰富的经验，因此决定将蛋白质视为网络。

他解释说：“它们被称为蛋白质残基网络，我们将每个氨基酸都表示为一个节点，两个氨基酸之间的相互作用由两者之间的联系来表示。”

他们发现SARS CoV-1和SARS CoV-2主要蛋白酶的几种结构是干净的，这意味着它们的结构内没有突变，配体或溶剂。他们将其结构转变为蛋白质残基网络。

埃斯特拉达(Estrada)表示，大多数传统的网络措施都揭示了这两种结构彼此非常相似，这是他的团队已经知道的。“但是几年前，我们开发了一种更复杂的数学方法，使我们能够检测网络中的扰动可以传播多远。这项工作具有非常理论上的数学性质，但是我们推测它可以对蛋白质的研究有用。”

因此他们进行了测试。结果表明，SARS-CoV-2蛋白酶比SARS-CoV-1蛋白酶对微扰的远距离传输敏感1,900%。

埃斯特拉达说：“这意味着当蛋白质被细胞内环境中的水干扰时，这种干扰会通过形成蛋白质3D结构的内部残基网络传播。”“如果这种扰动是在SARS-CoV-1蛋白酶内的给定氨基酸周围产生的，则它仅通过该扰动氨基酸周围的封闭环境传播。”

但是，如果这种扰动发生在SARS-CoV-2蛋白酶中的一个氨基酸上，它就会传播到几乎整个网络-甚至传播到很远的氨基酸。