آخرین مطالب

اولین آنالیز در سطح مولکولی پروتئین اسپایک نوع Omicron


دانشمندان اولین آنالیز سطح مولکولی پروتئین اسپایک نوع Omicron را در جهان رونمایی کردند

ساختار اتمی پروتئین سنبله گونه Omicron (بنفش) متصل به گیرنده ACE2 انسانی (آبی). اعتبار: دکتر سریرام سوبرامانیام

محققان UBC اولین کسانی در جهان هستند که تجزیه و تحلیل ساختاری در سطح مولکولی پروتئین اسپایک نوع Omicron را انجام دادند.

این تجزیه و تحلیل – که با وضوح نزدیک اتمی با استفاده از میکروسکوپ کریو الکترونی انجام شده است – نشان می دهد که چگونه این نوع به شدت جهش یافته سلول های انسانی را آلوده می کند و به شدت از مصونیت فرار می کند. این یافته‌ها روشن می‌کند که چرا omicron بسیار قابل انتقال است و به تسریع توسعه درمان‌های مؤثرتر کمک می‌کند.

دکتر سریرام سوبرامانیام (او)، استاد بخش بیوشیمی و زیست‌شناسی مولکولی دانشکده پزشکی UBC، در مورد پیامدهای تحقیقات تیمش بحث می‌کند، که در حال حاضر تحت بررسی همتایان است و به‌عنوان پیش‌چاپ در bioRxiv موجود است.

با این مطالعه چه چیزی را بررسی کردید؟

نوع omicron برای داشتن 37 جهش در پروتئین اسپایک بی سابقه است – این جهش سه تا پنج برابر بیشتر از هر گونه دیگری است که دیده ایم.

این به دو دلیل اهمیت دارد. اولاً، به این دلیل که پروتئین اسپایک نحوه اتصال ویروس به سلول های انسانی و آلوده کردن آن است. ثانیاً، زیرا آنتی بادی ها به پروتئین اسپایک متصل می شوند تا ویروس را خنثی کنند. بنابراین، جهش‌های کوچک روی پروتئین سنبله پیامدهای بالقوه بزرگی بر نحوه انتقال ویروس، نحوه مبارزه بدن ما با آن و اثربخشی درمان‌ها دارد.

مطالعه ما از میکروسکوپ کرایو الکترونی و آزمایش‌های دیگر برای درک اینکه چگونه جهش‌ها بر رفتار نوع omicron در سطح مولکولی تأثیر می‌گذارند، استفاده کرد.

تحلیل شما چه چیزی را نشان می دهد؟

می بینیم که چندین جهش (R493، S496 و R498) پل های نمکی و پیوندهای هیدروژنی جدیدی را بین پروتئین اسپایک و گیرنده سلولی انسانی به نام ACE2 ایجاد می کنند. به نظر می‌رسد که این امر میل پیوند را افزایش می‌دهد – این که ویروس چقدر قوی به سلول‌های انسانی می‌چسبد – در حالی که سایر جهش‌ها (K417N) قدرت این پیوند را کاهش می‌دهند.

به طور کلی، یافته‌ها نشان می‌دهند که omicron میل پیوندی بیشتری نسبت به ویروس SARS-CoV-2 اصلی دارد، با سطوحی که با آنچه در نوع دلتا می‌بینیم قابل مقایسه‌تر است. قابل توجه است که نوع omicron تکامل یافته است تا توانایی خود را برای اتصال موثر با سلول های انسانی علیرغم چنین جهش های گسترده ای حفظ کند.

در مورد اثر بخشی آنتی بادی ها چطور؟

آزمایش‌های ما آنچه را که در دنیای واقعی می‌بینیم تأیید می‌کند – اینکه پروتئین اسپایک omicron در فرار از آنتی‌بادی‌های مونوکلونال که معمولاً به عنوان درمان استفاده می‌شوند و همچنین در فرار از ایمنی تولید شده توسط واکسن‌ها و عفونت طبیعی، به مراتب بهتر از انواع دیگر است.

قابل توجه است که omicron نسبت به مصونیت ناشی از عفونت طبیعی در بیماران COVID-19 واکسینه نشده کمتر از مصونیت ایجاد شده توسط واکسن ها گریزان بود. این نشان می دهد که واکسیناسیون بهترین دفاع ما در برابر نوع omicron است.

این تغییرات در سطح مولکولی در مورد رفتار کلان نوع omicron به ما چه می گویند؟

هر دو ویژگی که ما در نتیجه جهش‌های پروتئینی می‌بینیم – اتصال قوی با سلول‌های انسانی و افزایش فرار آنتی‌بادی – احتمالاً عواملی در افزایش قابلیت انتقال گونه omicron هستند. اینها مکانیسم‌های اساسی هستند که به گسترش سریع این نوع دامن می‌زنند و چرا omicron می‌تواند خیلی سریع به نوع غالب SARS-CoV-2 تبدیل شود.

چگونه با گونه ای که در فرار از مصونیت بسیار موثر است رفتار کنیم؟

خبر خوب این است که دانستن ساختار مولکولی پروتئین اسپایک به ما این امکان را می‌دهد که در آینده درمان‌های مؤثرتری علیه omicron و انواع مرتبط با آن ایجاد کنیم. درک نحوه اتصال ویروس به سلول‌های انسانی و آلوده کردن آن به این معنی است که می‌توانیم درمان‌هایی ایجاد کنیم که این فرآیند را مختل کرده و ویروس را خنثی می‌کند.

تمرکز مهم برای تیم ما درک بهتر اتصال آنتی‌بادی‌های خنثی‌کننده و درمان‌هایی است که در طیف وسیعی از انواع مؤثر خواهند بود، و اینکه چگونه می‌توان از آن‌ها برای توسعه درمان‌های مقاوم در برابر انواع استفاده کرد.


ویدئو: آیا درمان‌ها و درمان‌های کنونی کووید-19 علیه omicron کار می‌کنند؟


اطلاعات بیشتر:
Dhiraj Mannar و همکاران، SARS-CoV-2 Omicron Variant: ACE2 Binding، Cryo-EM Structure of Spike Protein-ACE2 Complex and Antibody Evasion (2021). DOI: 10.1101/2021.12.19.473380

ارائه شده توسط دانشگاه بریتیش کلمبیا

نقل قول: اولین تجزیه و تحلیل در سطح مولکولی جهان از پروتئین سنبله گونه Omicron (2021، 23 دسامبر) در 23 دسامبر 2021 از https://medicalxpress.com/news/2021-12-world-molecular-level-analysis-omicron-variant.html بازیابی شده است.

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.