Vysvetlenie: Ako sa „korona“ vírusu mení na vlásenku – a prečo

Zmrazené snímky spike proteínu SARS-CoV-2 ukazujú dramatickú zmenu tvaru po fúzii s ľudskou bunkou. Vedci naznačujú, že to môže pomôcť rozptýliť náš imunitný systém; zistenia môžu mať význam pri vývoji vakcíny

Štruktúra SARS-CoV-2 vrátane spike proteínu. (Zdroj: Wikipedia)

Špičkový proteín SARS-CoV-2 – „korona“ v koronavíruse, ktorý spôsobuje ochorenie Covid-19 – práve odhalil nové tajomstvá. Výskumníci zistili, že spike proteín mení svoju formu po tom, čo sa pripojí k ľudskej bunke, zloží sa do seba a získa pevný tvar vlásenky. Výskumníci zverejnili svoje zistenia v časopise Science a veria, že tieto poznatky môžu pomôcť pri vývoji vakcín.

Čo je to spike proteín?

Je to proteín, ktorý vyčnieva z povrchu koronavírusu, ako hroty koruny alebo koróny – odtiaľ názov „koronavírus“. V koronavíruse SARS-CoV-2 je to spike proteín, ktorý iniciuje proces infekcie v ľudskej bunke. Naviaže sa na ľudský enzým, ktorý sa nazýva receptor ACE2, predtým, ako vstúpi do bunky a vytvorí niekoľko svojich kópií.

Čo zistil nový výskum?

Pomocou techniky kryogénnej elektrónovej mikroskopie (kryo-EM) Dr Bing Chen a kolegovia z Bostonskej detskej nemocnice zmrazili špikový proteín v oboch jeho tvaroch - pred a po fúzii s bunkou.

Cryo-EM snímky SARS-CoV-2 pred a po fúzii s ľudskou bunkou. Postfúzny tvar je ako tuhá vlásenka. (Zdroj: Poskytol Dr Bing, Chen, Boston Children’s Hospital)

Obrázky ukazujú dramatickú zmenu tvaru vlásenky potom, čo sa spike proteín naviaže na ACE2 receptor. V skutočnosti vedci zistili, že tvar po fúzii sa môže prejaviť aj pred fúziou – bez toho, aby sa vírus vôbec naviazal na bunku. Hrot môže predčasne prejsť do svojej alternatívnej podoby.

čo to znamená?

Dr Chen naznačuje, že alternatívny tvar môže pomôcť zabrániť rozpadu SARS-CoV-2. Štúdie ukázali, že vírus zostáva životaschopný na rôznych povrchoch počas rôznych časových období. Chen naznačuje, že tuhý tvar to môže vysvetliť.

Ešte dôležitejšie je, že vedci špekulujú, že postfúzna forma môže tiež chrániť SARS-CoV-2 pred naším imunitným systémom.

Expresné vysvetlenieje teraz zapnutátelegram. Kliknite tu, aby ste sa pripojili k nášmu kanálu (@ieexplained) a buďte informovaní o najnovších

Akým spôsobom môže chrániť vírus pred imunitným systémom?

Postfúzny tvar by mohol indukovať protilátky, ktoré neneutralizujú vírus. V skutočnosti môžu hroty v tejto forme pôsobiť ako návnady, ktoré rozptyľujú imunitný systém.

Protilátky špecificky zamerané na postfúzny stav by neboli schopné blokovať membránovú fúziu (vírusový vstup), pretože by to bolo príliš neskoro v procese. Toto je dobre zavedené v oblasti iných vírusov, ako je HIV, povedal Chen tento web , e-mailom.

V zásade, ak obe konformácie zdieľajú neutralizačné epitopy (časť vírusu, na ktorú sú zamerané protilátky), potom by aj postfúzna forma mohla vyvolať neutralizačné protilátky, povedal Chen. Ale pretože tieto dve štruktúry sú často veľmi odlišné, najmä v prípade SARS-CoV-2 a HIV, myslím si, že nie je veľmi pravdepodobné, že by postfúzna forma bola užitočná ako imunogén, vysvetlil.

Zdieľajú tieto dve formy nejaké podobnosti?

Áno, obe formy pred aj po majú molekuly cukru, nazývané glykány, na rovnomerne rozmiestnených miestach na svojom povrchu. Glykány sú ďalšou vlastnosťou, ktorá pomáha vírusu vyhnúť sa imunitnej detekcii.

Ako sú užitočné znalosti o alternatívnom tvare?

Vedci sa domnievajú, že zistenia majú vplyv na vývoj vakcíny. Mnoho vakcín, ktoré sú v súčasnosti vo vývoji, používa spike proteín na stimuláciu imunitného systému. Ale tieto môžu mať rôzne zmesi predfúznych a postfúznych foriem, povedal Chen. A to môže obmedziť ich ochrannú účinnosť.

Chen zdôraznil potrebu stabilizovať spike proteín v jeho prefúznej štruktúre, aby sa zablokovali konformačné zmeny, ktoré vedú k postfúznemu stavu. Ak proteín nie je stabilný, môžu sa indukovať protilátky, ale budú menej účinné z hľadiska blokovania vírusu, povedal.

Ak použijeme našu štruktúru prefúzie ako sprievodcu, mali by sme byť schopní urobiť lepšie (zavedenie stabilizačných mutácií), aby sme napodobnili stav prefúzie, čo by mohlo byť účinnejšie pri vyvolávaní reakcií neutralizujúcich protilátok, povedal Chen pre The Indian Express. Práve to robíme pre prípad, že prvé kolo vakcín nebude také účinné, ako všetci dúfame.

Zdieľajte So Svojimi Priateľmi: