Vysvětleno: Jak se „korona“ viru mění ve tvar vlásenky – a proč

Zmrazené snímky spike proteinu SARS-CoV-2 ukazují dramatickou změnu tvaru poté, co splyne s lidskou buňkou. Vědci naznačují, že to může pomoci rozptýlit náš imunitní systém; zjištění mohou mít význam při vývoji vakcíny

Struktura SARS-CoV-2, včetně spike proteinu. (Zdroj: Wikipedie)

Špičkový protein SARS-CoV-2 – „korona“ v koronaviru, který způsobuje onemocnění Covid-19 – právě odhalil nová tajemství. Výzkumníci zjistili, že spike protein mění svou formu poté, co se připojí k lidské buňce, složí se do sebe a zaujme pevný tvar vlásenky. Vědci zveřejnili svá zjištění v časopise Science a věří, že tyto poznatky mohou pomoci při vývoji vakcíny.

Co je to spike protein?

Je to protein, který vyčnívá z povrchu koronaviru, jako hroty koruny nebo koronaviru – odtud název „koronavirus“. V koronaviru SARS-CoV-2 je to spike protein, který iniciuje proces infekce v lidské buňce. Naváže se na lidský enzym, nazývaný ACE2 receptor, a poté vstoupí do buňky a vytvoří více kopií sebe sama.

Co nový výzkum zjistil?

Pomocí techniky kryogenní elektronové mikroskopie (cryo-EM) Dr. Bing Chen a kolegové z Bostonské dětské nemocnice zmrazili spike protein v obou jeho tvarech – před a po fúzi s buňkou.

Cryo-EM snímky SARS-CoV-2 před a po fúzi s lidskou buňkou. Postfúzní tvar je jako tuhá vlásenka. (Zdroj: Poskytl Dr Bing, Chen, Boston Children’s Hospital)

Obrázky ukazují dramatickou změnu tvaru vlásenky poté, co se spike protein naváže na ACE2 receptor. Ve skutečnosti vědci zjistili, že tvar po se může projevit i před fúzí – aniž by se virus vůbec vázal na buňku. Hrot může přejít do své alternativní podoby předčasně.

co to znamená?

Dr Chen naznačuje, že převzetí alternativního tvaru může pomoci zabránit rozpadu SARS-CoV-2. Studie ukázaly, že virus zůstává životaschopný na různých površích po různou dobu. Chen naznačuje, že to může vysvětlit tuhý tvar.

Ještě důležitější je, že vědci spekulují, že postfúzní forma může také chránit SARS-CoV-2 před naším imunitním systémem.

Express Vysvětlenoje nyní zapnutoTelegram. Klikněte zde, abyste se připojili k našemu kanálu (@ieexplained) a zůstaňte informováni o nejnovějších

Jakým způsobem může chránit virus před imunitním systémem?

Postfúzní tvar by mohl indukovat protilátky, které neneutralizují virus. Ve skutečnosti mohou hroty v této formě působit jako návnady, které odvádějí pozornost imunitního systému.

Protilátky specificky zacílené na postfúzní stav by nebyly schopny blokovat membránovou fúzi (virový vstup), protože by to bylo příliš pozdě v procesu. To je dobře zavedené v oblasti jiných virů, jako je HIV, řekl Chen tento web , emailem.

V zásadě, pokud obě konformace sdílejí neutralizační epitopy (část viru, na kterou se zaměřují protilátky), pak by i postfúzní forma mohla indukovat neutralizační protilátky, řekl Chen. Ale protože tyto dvě struktury jsou často velmi odlišné, zejména v případě SARS-CoV-2 a HIV, domnívám se, že není příliš pravděpodobné, že by postfúzní forma byla užitečná jako imunogen, vysvětlil.

Sdílejí tyto dvě formy nějakou podobnost?

Ano, obě formy před i po mají molekuly cukru, nazývané glykany, na rovnoměrně rozmístěných místech na svém povrchu. Glykany jsou další funkcí, která pomáhá viru vyhnout se imunitní detekci.

Jak jsou znalosti o alternativním tvaru užitečné?

Vědci se domnívají, že zjištění mají důsledky pro vývoj vakcíny. Mnoho vakcín, které jsou v současné době ve vývoji, využívá spike protein ke stimulaci imunitního systému. Ale tyto mohou mít různé směsi prefuzních a postfúzních forem, řekl Chen. A to může omezit jejich ochrannou účinnost.

Chen zdůraznil potřebu stabilizace spike proteinu v jeho prefuzní struktuře, aby se zablokovaly konformační změny, které vedou k postfúznímu stavu. Pokud protein není stabilní, mohou být indukovány protilátky, ale budou méně účinné, pokud jde o blokování viru, řekl.

S využitím naší prefuzní struktury jako vodítka bychom měli být schopni udělat lépe (zavedením stabilizačních mutací), abychom napodobili prefuzní stav, což by mohlo být účinnější při vyvolání neutralizačních protilátek, řekl Chen The Indian Express. Právě to děláme pro případ, že by první kolo vakcín nebylo tak účinné, jak všichni doufáme.

Sdílej Se Svými Přáteli: