آخرین مطالب

جزئیات مطالعه تغییرات در پروتئین اسپایک Omicron


جزئیات مطالعه تغییرات پروتئین سنبله omicron

مدل پروتئین سنبله گونه Omicron محل برخی از 37 جهش آن (کره های قرمز) را نشان می دهد. اعتبار: آزمایشگاه دیوید ویزلر

یک تیم بین المللی از دانشمندان تغییرات ساختاری دقیقی را در پروتئین سنبله گونه Omicron تعیین کرده اند. مشاهدات آنها توضیح می دهد که چگونه ویروس می تواند از آنتی بادی ها علیه انواع قبلی فرار کند و همچنان بسیار عفونی باقی بماند.

دیوید ویزلر، محقق مؤسسه پزشکی هاوارد هیوز و دانشیار بیوشیمی در دانشگاه می‌گوید: «یافته‌ها نقشه‌ای را ارائه می‌کنند که محققان می‌توانند از آن برای طراحی اقدامات متقابل جدید، چه واکسن یا درمان، در برابر omicron و سایر انواع ویروس کرونا که ممکن است ظاهر شوند، استفاده کنند. دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن در سیاتل. او این تلاش تحقیقاتی را با گیورگی اسنل از شرکت Vir Biotechnology در سانفرانسیسکو رهبری کرد.

محققان یافته های خود را در مجله گزارش می دهند علوم پایه.

متیو مک کالوم، محقق فوق دکترا در آزمایشگاه Veesler، و Nadine Czudnochowski، دانشمند بیوتکنولوژی Vir، نویسندگان اصلی این مقاله بودند.

نوع omicron که برای اولین بار در نوامبر 2021 در آفریقای جنوبی شناسایی شد، باعث موجی از عفونت ها در سراسر جهان می شود. این نوع علاوه بر اینکه بسیار عفونی است، می‌تواند از آنتی‌بادی‌ها در برابر انواع قبلی که منجر به عفونت‌های جدید در بین آن‌هایی که واکسینه شده‌اند و کسانی که قبلاً آلوده شده‌اند، فرار کند.

تصور می شود که مسری بودن ویروس حداقل تا حدی به دلیل تعداد زیادی جهش در توالی اسید آمینه پروتئین اسپایک ویروس باشد. این ویروس از پروتئین اسپایک برای چسباندن و ورود به سلول های آلوده استفاده می کند. پروتئین اسپایک omicron دارای 37 جهش است که آن را از اولین ایزوله های SARS-CoV-2 در سال 2020 متمایز می کند.

تحقیقات قبلی توسط Veesler و همکارانش نشان داده است که آنتی‌بادی‌های تولید شده توسط شش واکسن رایج، و همه آنتی‌بادی‌های مونوکلونال به جز یکی از آنتی‌بادی‌های مونوکلونال که در حال حاضر برای درمان عفونت‌ها استفاده می‌شوند، توانایی خنثی‌سازی omicron را کاهش داده یا لغو می‌کنند.

اما بسیاری از جهش‌های موجود در این نوع، ساختار ناحیه پروتئین سنبله را که مسئول اتصال و ورود به سلول‌ها است، منطقه‌ای به نام دامنه اتصال گیرنده، تحت تأثیر قرار می‌دهد و بسیاری انتظار داشتند که تغییرات حاصل در ساختار دامنه اتصال گیرنده ممکن است مختل شود. توانایی نوع برای اتصال به هدف خود در سلول ها. این هدف پروتئینی به نام آنزیم مبدل آنژیوتانسین-2 یا ACE2 است. با این حال، Veesler و همکارانش در مطالعه خود دریافتند که این تغییرات در واقع توانایی دامنه اتصال گیرنده برای اتصال به ACE2 را 2.4 برابر افزایش داده است.

Veesler و همکارانش برای درک اینکه چگونه omicron جهش های زیادی را در حالی که تعاملات کارآمد با گیرنده میزبان ACE2 را حفظ می کند، انباشته کرد، از مطالعات کریستالوگرافی میکروسکوپی کرایو الکترونی و کریستالوگرافی اشعه ایکس برای پرده برداری از سازمان 3 بعدی پروتئین اسپایک omicron استفاده کردند. این رویکرد به آنها اجازه داد تا به وضوح حدود 3 آنگستروم دست یابند. با این وضوح، می‌توان شکل واحدهای سازنده اسید آمینه‌ای که پروتئین اسپایک را می‌سازند، تشخیص داد. محققان همچنین تعیین کردند که چگونه تغییرات ساختاری در پروتئین سنبله بر توانایی آنتی‌بادی‌های مؤثر در برابر انواع قبلی برای اتصال به Omicron تأثیر می‌گذارد.

با استفاده از این تکنیک‌ها، دانشمندان نشان می‌دهند که چگونه جهش‌ها نحوه تعامل پروتئین با آنتی‌بادی‌ها را تغییر داده‌اند، به طوری که توانایی تقریباً تمام آنتی‌بادی‌های مونوکلونال علیه آن کاهش می‌یابد، در حالی که، در همان زمان، توانایی دامنه اتصال گیرنده سنبله برای اتصال به ACE2 است. افزایش یافته است. اثر کلی این بوده است که این امکان را برای دامنه اتصال گیرنده فراهم می کند تا از آنتی بادی هایی که آن را هدف قرار می دهند فرار کند و حتی محکم تر به ACE2 متصل شود.

Veesler می گوید، یافته ها نشان می دهد که SARS-CoV-2 چه حریف قدرتمندی است.

وی خاطرنشان کرد: این ویروس انعطاف پذیری باورنکردنی دارد: می تواند تغییرات زیادی داشته باشد و همچنان تمام عملکردهایی را که برای آلوده کردن و تکثیر نیاز دارد حفظ کند. و تقریباً تضمین شده است که omicron آخرین نسخه ای نیست که قرار است ببینیم.

ویسلر گفت، هدف آینده باید تمرکز بر روی و شناسایی نواحی اضافی روی پروتئین سنبله باشد که نمی‌توان آنها را بدون از دست دادن عملکرد پروتئین تغییر داد. به دلیل اهمیت آنها، این نواحی تمایل دارند حتی با جهش بخش های دیگر پروتئین حفظ شوند.

بنابراین، چنین مناطق حفاظت‌شده‌ای از پروتئین‌های ویروسی احتمالاً در هر گونه جدیدی که ممکن است ظاهر شود، بدون تغییر باقی می‌مانند. ویزلر گفت که این مناطق اهداف ایده‌آلی برای واکسن‌ها و درمان‌های جدید خواهند بود که می‌توانند نه تنها در برابر انواع جدید بلکه علیه ساربکوویروس‌های جدید، گروهی از ویروس‌ها که شامل SARS-CoV-2 و SARS-CoV هستند، مؤثر باشند.


آنتی بادی که طیف وسیعی از sarbecoviruses را مهار می کند


اطلاعات بیشتر:
دیوید ویزلر و همکاران، مبنای ساختاری SARS-CoV-2 Omicron فرار ایمنی و درگیری گیرنده، علوم پایه (2022). DOI: 10.1126/science.abn8652

ارائه شده توسط دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن

نقل قول: تغییرات جزئیات مطالعه در پروتئین اسپایک Omicron (2022، 25 ژانویه) در 25 ژانویه 2022 از https://medicalxpress.com/news/2022-01-omicron-spike-protein.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.