Пояснення: як «корона» вірусу змінюється на шпильку — і чому

Стоп-кадри шипкового білка SARS-CoV-2 показують різку зміну форми після його злиття з клітиною людини. Вчені припускають, що це може допомогти відволікти нашу імунну систему; результати можуть мати значення при розробці вакцини

Структура SARS-CoV-2, включаючи спайковий білок. (Джерело: Вікіпедія)

Спайковий білок SARS-CoV-2 — «корона» в коронавірусі, що викликає захворювання Covid-19 — щойно розкрив нові секрети. Дослідники виявили, що білок-шип змінює свою форму після того, як він прикріплюється до людської клітини, згортаючись і набуваючи жорстку форму шпильки. Дослідники опублікували свої висновки в журналі Science і вважають, що ці знання можуть допомогти в розробці вакцини.

Що таке спайковий білок?

Це білок, який виступає з поверхні коронавірусу, як шипи корони або корони — звідси назва «коронавірус». У коронавірусі SARS-CoV-2 саме білок-шип ініціює процес зараження в клітині людини. Він приєднується до людського ферменту, який називається рецептором ACE2, перш ніж потрапити в клітину і зробити кілька копій себе.

Що виявило нове дослідження?

Використовуючи техніку кріогенної електронної мікроскопії (кріо-ЕМ), доктор Бін Чен і його колеги з Бостонської дитячої лікарні заморозили шипоподібний білок в обох його формах — до і після злиття з клітиною.

Cryo-EM зображення SARS-CoV-2 до і після злиття з клітиною людини. Форма постфузії схожа на жорстку шпильку. (Джерело: надано доктором Бінгом, Ченом, Бостонська дитяча лікарня)

Зображення показують різку зміну форми шпильки після того, як білок-шип зв’язується з рецептором ACE2. Насправді, дослідники виявили, що форма «після» також може проявлятися до злиття — взагалі без зв’язування вірусу з клітиною. Спайк може передчасно перейти в альтернативну форму.

Що це означає?

Доктор Чен припускає, що альтернативна форма може допомогти запобігти руйнуванню SARS-CoV-2. Дослідження показали, що вірус залишається життєздатним на різних поверхнях протягом різних періодів часу. Чен припускає, що жорстка форма може пояснити це.

Що більш важливо, дослідники припускають, що постфузійна форма також може захистити SARS-CoV-2 від нашої імунної системи.

Експрес пояснюєзараз увімкненоTelegram. Натисніть тут, щоб приєднатися до нашого каналу (@ieexplained) і будьте в курсі останніх новин

Яким чином він може захистити вірус від імунної системи?

Форма після злиття може викликати антитіла, які не нейтралізують вірус. Фактично, шипи в цій формі можуть діяти як приманки, які відволікають імунну систему.

Антитіла, спеціально спрямовані на стан після злиття, не зможуть блокувати злиття мембран (вхід вірусу), оскільки це було б занадто пізно в процесі. Це добре відомо в області інших вірусів, таких як ВІЛ, сказав Чен цей веб-сайт , електронною поштою.

В принципі, якщо обидві конформації мають спільні нейтралізуючі епітопи (частина вірусу, на яку діють антитіла), то постфузійна форма також може викликати нейтралізуючі антитіла, сказав Чен. Але оскільки ці дві структури часто дуже різні, зокрема, у випадку SARS-CoV-2 та ВІЛ, я думаю, що малоймовірно, що постфузійна форма буде корисною як імуноген, пояснив він.

Чи мають дві форми схожість?

Так, як до, так і після форми мають молекули цукру, які називаються гліканами, на рівномірно розташованих місцях на їх поверхні. Глікани є ще однією особливістю, яка допомагає вірусу уникнути імунного виявлення.

Чим корисні знання про альтернативну форму?

Дослідники вважають, що результати мають вплив на розробку вакцини. Багато вакцин, які зараз розробляються, використовують білок шип для стимуляції імунної системи. Але вони можуть мати різні поєднання префузійних і постфузійних форм, сказав Чен. І це може обмежити їх захисну ефективність.

Чен наголосив на необхідності стабілізації білка шипа в його префузійній структурі, щоб блокувати конформаційні зміни, які призводять до стану постфузії. Якщо білок не стабільний, антитіла можуть бути індуковані, але вони будуть менш ефективними з точки зору блокування вірусу, сказав він.

Використовуючи нашу структуру префузії як орієнтир, ми повинні мати можливість краще (впроваджувати стабілізуючі мутації), щоб імітувати стан префузії, що може бути більш ефективним у виклику нейтралізуючих реакцій антитіл, сказав Чен The Indian Express. Ми робимо це на випадок, якщо перший раунд вакцин не буде настільки ефективним, як ми всі сподіваємося.

Поділіться Зі Своїми Друзями: