Ученые раскрывают структурный механизм связывания рецепторов коронавируса Тип: Новости 17 сентября 2020 г.
Структурные состояния белка шипа SARS-CoV-2, связывающегося с рецептором ACE2 клетки человека. Предоставлено: Институт Фрэнсиса Крика.

Согласно исследованию Института Фрэнсиса Крика, опубликованному в Nature, белок-спайк на поверхности коронавируса SARS-CoV-2 может принимать как минимум десять различных структурных состояний при контакте с рецептором вируса человека ACE2..

Это новое понимание механизма заражения даст исследовательским группам понимание, необходимое для обоснования исследований вакцин и методов лечения.

Поверхность SARS-CoV-2, вируса, вызывающего COVID-19, покрыта белками, называемыми шипами, которые позволяют вирусу инфицировать клетки человека. Инфекция начинается, когда белок-спайк связывается с рецепторами клеточной поверхности ACE2 и на более поздних стадиях катализирует высвобождение вирусного генома в клетку.

Однако точная природа связывания ACE2 со спайком SARS-CoV-2 остается неизвестной.

В первом исследовании, посвященном изучению механизма связывания между ACE2 и белком-спайком в целом, исследователи из Лаборатории структурной биологии процессов заболеваний Крика охарактеризовали десять различных структур, которые связаны с разными стадиями связывания рецепторов и инфицирования.

Команда инкубировала смесь спайкового белка и ACE2 перед улавливанием различных форм белка путем быстрого замораживания в жидком этане. Они исследовали эти образцы с помощью криоэлектронной микроскопии, получив десятки тысяч изображений с высоким разрешением различных стадий связывания.

Они заметили, что белок-спайк существует как смесь закрытых и открытых структур. После связывания ACE2 в единственном открытом сайте белок-спайк становится более открытым, что приводит к ряду благоприятных конформационных изменений, подготавливающих его к дополнительному связыванию. . Как только спайк связывается с ACE2 во всех трех его сайтах связывания, его центральное ядро ​​становится открытым, что может помочь вирусу слиться с клеточной мембраной, допуская заражение.

«Изучив событие связывания в целом, мы смогли охарактеризовать структуры спайков, которые являются уникальными для SARS-CoV-2», — говорит Дональд Бентон, со-ведущий автор и научный сотрудник постдокторской подготовки по структурной биологии Лаборатория процессов лечения заболеваний в Крике.

«Мы видим, что по мере того, как спайк становится более открытым, стабильность белка снижается, что может увеличить способность белка осуществлять слияние мембран, что делает возможной инфекцию».

Исследователи надеются, что чем больше мы узнаем о том, чем SARS-CoV-2 отличается от других коронавирусов, тем более целенаправленными мы сможем стать при разработке новых методов лечения и вакцин.

Антони Вробель, со-ведущий автор и научный сотрудник лаборатории структурной биологии процессов заболевания в Крике, говорит: «По мере того, как мы раскрываем механизм самых ранних стадий инфекции, мы можем выявить новые цели для лечения или понять какие доступные в настоящее время противовирусные препараты с большей вероятностью подействуют «

Стив Гэмблин, руководитель группы Лаборатории структурной биологии процессов заболеваний в Крике, говорит: «Мы так много не знаем о SARS-CoV-2, но его основная биология содержит ключи к разгадке этой пандемии. Понимая, что отличает этот вирус от других, исследователи могут выявить слабые места для использования «

Команда продолжает изучать структуры шипов SARS-CoV-2 и родственных коронавирусов у других видов, чтобы лучше понять механизмы вирусной инфекции и эволюции./p>




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *