آخرین مطالب

پروتئین اسپایک SARS-CoV-2 نسبت به نسخه قبلی پایدارتر و کندتر است


SARS-CoV-2، COVID-19

ارائه خلاقانه ذرات SARS-CoV-2 (نه در مقیاس). اعتبار: موسسه ملی آلرژی و بیماری های عفونی، NIH

شبیه‌سازی‌های محاسباتی جدید از رفتار پروتئین‌های SARS-CoV-1 و SARS-CoV-2 قبل از ادغام با گیرنده‌های سلولی انسانی نشان می‌دهد که SARS-CoV-2، ویروسی که باعث COVID-19 می‌شود، پایدارتر و کندتر تغییر می‌کند. نسبت به نسخه قبلی که باعث اپیدمی سارس در سال 2003 شد.

کروناویروس‌های ۱ و ۲ سندرم تنفسی حاد شدید (SARS-CoV-1 و SARS-CoV-2) شباهت‌های قابل توجهی دارند و محققان به طور کامل نمی‌دانند که چرا دومی عفونی‌تر بوده است.

پروتئین های سنبله هر کدام که به آنزیم مبدل آنژیوتانسین 2 سلول میزبان متصل می شوند، که در غیر این صورت به عنوان گیرنده سلول انسانی شناخته می شود، به عنوان منبع بالقوه انتقال پذیری مختلف مورد هدف قرار گرفته اند. درک جزئیات مکانیکی پروتئین های سنبله قبل از اتصال می تواند منجر به توسعه واکسن ها و داروهای بهتر شود.

یافته جدید لزوماً به این معنی نیست که SARS-CoV-2 احتمال بیشتری برای اتصال به گیرنده های سلولی دارد، اما به این معنی است که پروتئین اسپایک آن شانس بیشتری برای اتصال مؤثر دارد.

محمود مرادی گفت: زمانی که گیرنده سلولی را پیدا کرد و به آن متصل شد، سنبله SARS-CoV-2 به احتمال زیاد تا زمانی که بقیه مراحل لازم برای اتصال کامل به سلول و شروع ورود به سلول تکمیل شود، محدود می ماند. ، دانشیار شیمی و بیوشیمی در کالج هنر و علوم فولبرایت.

برای تعیین تفاوت‌های رفتار ساختاری بین دو نسخه ویروس، تیم تحقیقاتی مرادی مجموعه گسترده‌ای از شبیه‌سازی‌های تعادلی و غیرتعادلی از دینامیک مولکولی پروتئین‌های SARS-CoV-1 و SARS-CoV-2 انجام دادند که منجر به اتصال با آنزیم تبدیل آنژیوتانسین سلولی 2. شبیه‌سازی‌های سه‌بعدی در سطح میکروثانیه با استفاده از منابع محاسباتی ارائه‌شده توسط کنسرسیوم محاسباتی با عملکرد بالا COVID-19 انجام شد.

شبیه‌سازی‌های تعادلی به مدل‌ها اجازه می‌دهد تا به طور خود به خود در زمان خود تکامل یابند، در حالی که شبیه‌سازی‌های غیرتعادلی از دستکاری خارجی برای ایجاد تغییرات مورد نظر در یک سیستم استفاده می‌کنند. اولی سوگیری کمتری دارد، اما دومی سریع‌تر است و امکان اجرای شبیه‌سازی‌های بیشتری را فراهم می‌کند. هر دو رویکرد روش‌شناختی تصویری منسجم ارائه کردند و به‌طور مستقل نتیجه‌گیری یکسانی را نشان دادند که پروتئین‌های اسپایک SARS-CoV-2 پایدارتر هستند.

مدل‌ها یافته‌های مهم دیگری را نشان دادند، یعنی اینکه سد انرژی مرتبط با فعال‌سازی SARS-CoV-2 بیشتر بود، به این معنی که فرآیند اتصال به کندی اتفاق می‌افتاد. فعال سازی آهسته به پروتئین اسپایک اجازه می دهد تا به طور موثرتری از پاسخ ایمنی انسان فرار کند، زیرا ماندن در حالت غیرفعال بیشتر به این معنی است که ویروس نمی تواند توسط آنتی بادی هایی که دامنه اتصال گیرنده را هدف قرار می دهند مورد حمله قرار گیرد.

محققان اهمیت به اصطلاح دامنه اتصال گیرنده یا RBD را که بخش مهمی از ویروس است که به گیرنده‌های سلول انسانی متصل می‌شود و در نتیجه وارد سلول‌ها و ایجاد عفونت می‌شود، درک می‌کنند. مدل‌های تولید شده توسط تیم مرادی اهمیت دامنه اتصال گیرنده را تأیید می‌کنند، اما همچنین نشان می‌دهند که دامنه‌های دیگر، مانند دامنه N-ترمینال، می‌توانند نقش مهمی در رفتار اتصال متفاوت پروتئین‌های SARS-CoV-1 و -2 داشته باشند. .

دامنه N ترمینال یک پروتئین، دامنه ای است که در انتهای N یا به سادگی شروع زنجیره پلی پپتیدی قرار دارد، برخلاف C-پایانه که انتهای زنجیره است. اگرچه نزدیک به دامنه اتصال گیرنده است و مشخص است که توسط برخی آنتی بادی ها مورد هدف قرار می گیرد، عملکرد دامنه N ترمینال در پروتئین های SARS-CoV-1 و -2 به طور کامل درک نشده است. تیم مرادی اولین کسانی هستند که شواهدی برای برهمکنش بالقوه دامنه N ترمینال و دامنه اتصال گیرنده پیدا کردند.

مرادی گفت: «مطالعه ما پویایی ساختاری پروتئین‌های SARS-CoV-1 و SARS-CoV-2 را روشن می‌کند. تفاوت در رفتار دینامیکی این پروتئین های سنبله تقریباً به تفاوت در انتقال پذیری و عفونی بودن کمک می کند.


آنتی بادی که طیف وسیعی از sarbecoviruses را مهار می کند


اطلاعات بیشتر:
Vivek Govind Kumar و همکاران، تغییرات ساختاری پروتئین Prefusion Spike در SARS-CoV-2 کندتر از SARS-CoV-1 است، مجله شیمی بیولوژیکی (2022). DOI: 10.1016/j.jbc.2022.101814

ارائه شده توسط دانشگاه آرکانزاس

نقل قول: پروتئین اسپایک SARS-CoV-2 نسبت به نسخه قبلی (2022، 30 مارس) پایدارتر است، با تغییر کندتر -stable-slower-changing.html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به غیر از هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.