Объяснение: как 'корона' вируса принимает форму шпильки и почему

Рамки замораживания белка-шипа SARS-CoV-2 показывают резкое изменение формы после того, как он сливается с клеткой человека. Ученые предполагают, что это может помочь отвлечь нашу иммунную систему; результаты могут иметь значение при разработке вакцины

Структура SARS-CoV-2, включая спайковый белок. (Источник: Википедия)

Спайк-белок SARS-CoV-2 - «корона» в коронавирусе, вызывающем болезнь Covid-19, - только что открыл новые секреты. Исследователи обнаружили, что белок-шип меняет свою форму после того, как присоединяется к человеческой клетке, складывается сама по себе и принимает жесткую форму шпильки. Исследователи опубликовали свои выводы в журнале Science и считают, что эти знания могут помочь в разработке вакцины.

Что такое протеин-шип?

Это белок, который выступает из поверхности коронавируса, как шипы короны или короны - отсюда и название «коронавирус». В коронавирусе SARS-CoV-2 именно спайковый белок запускает процесс заражения в клетке человека. Он прикрепляется к человеческому ферменту, называемому рецептором ACE2, прежде чем войти в клетку и сделать несколько своих копий.

Что обнаружило новое исследование?

Используя метод криогенной электронной микроскопии (крио-ЭМ), доктор Бинг Чен и его коллеги из Бостонской детской больницы заморозили спайк-белок в обеих его формах - до и после слияния с клеткой.

Крио-ЭМ изображения SARS-CoV-2 до и после слияния с клеткой человека. Постфузионная форма похожа на жесткую шпильку. (Источник: предоставлено доктором Бингом, Ченом, Бостонская детская больница)

На изображениях показано резкое изменение формы шпильки после того, как белок-спайк связывается с рецептором ACE2. Фактически, исследователи обнаружили, что остаточная форма также может проявляться до слияния - без связывания вируса с клеткой вообще. Шип может преждевременно принять альтернативную форму.

Что это значит?

Доктор Чен предполагает, что принятие альтернативной формы может помочь предотвратить разрушение SARS-CoV-2. Исследования показали, что вирус сохраняет жизнеспособность на различных поверхностях в течение различных периодов времени. Чен предполагает, что жесткая форма может это объяснить.

Что еще более важно, исследователи предполагают, что постфузионная форма также может защитить SARS-CoV-2 от нашей иммунной системы.

Экспресс объяснилсейчас наТелеграмма. Нажмите здесь, чтобы присоединиться к нашему каналу (@ieexplained) и будьте в курсе последних новостей

Каким образом он может защитить вирус от иммунной системы?

Форма после слияния может индуцировать антитела, которые не нейтрализуют вирус. Фактически, шипы в этой форме могут действовать как приманки, отвлекающие иммунную систему.

Антитела, специфически нацеленные на состояние после слияния, не смогут блокировать слияние мембран (проникновение вируса), поскольку это будет слишком поздно. «Это хорошо известно в отношении других вирусов, таких как ВИЧ», - сказал Чен. этот сайт , по электронной почте.

В принципе, если обе конформации имеют общие нейтрализующие эпитопы (часть вируса, на которую нацелены антитела), то форма после слияния также может индуцировать нейтрализующие антитела, сказал Чен. Но поскольку эти две структуры часто сильно различаются, в частности, в случае SARS-CoV-2 и ВИЧ, я думаю, маловероятно, что форма после слияния будет полезна в качестве иммуногена, - пояснил он.

Есть ли у этих двух форм какие-либо общие черты?

Да, обе формы до и после содержат молекулы сахара, называемые гликанами, на равномерно распределенных участках на их поверхности. Гликаны - еще одна особенность, которая помогает вирусу избегать иммунного обнаружения.

Чем полезны знания об альтернативной форме?

Исследователи считают, что полученные данные имеют значение для разработки вакцины. Многие вакцины, которые в настоящее время разрабатываются, используют спайковый белок для стимуляции иммунной системы. Но они могут иметь различные смеси префузионных и постфузионных форм, сказал Чен. И это может ограничить их защитную эффективность.

Чен подчеркнул необходимость стабилизации белка-шипа в его структуре до слияния, чтобы блокировать конформационные изменения, которые приводят к состоянию после слияния. По его словам, если белок нестабилен, могут быть индуцированы антитела, но они будут менее эффективны с точки зрения блокирования вируса.

Используя нашу структуру предварительного слияния в качестве руководства, мы должны быть в состоянии лучше (вводить стабилизирующие мутации), чтобы имитировать состояние до слияния, что могло бы быть более эффективным в выработке нейтрализующих ответов антител, - сказал Чен The Indian Express. Мы делаем это на тот случай, если первый раунд вакцины окажется не столь эффективным, как мы все надеемся.

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ: