Согласно исследованию Института Фрэнсиса Крика, опубликованному в Nature, белок-шип 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 спайковым белком в целом, исследователи из Лаборатории структурной биологии процессов заболеваний Крика охарактеризовали десять различных структур, которые связаны с различными стадиями связывания рецептора и инфекции.
Команда инкубировала смесь белка спайков 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, инициирующих его для дополнительного связывания. 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 инфекцию.
«Изучив событие связывания в целом, мы смогли охарактеризовать структуры спайков, которые являются уникальными для SARS-CoV-2», — говорит Дональд Бентон, со-ведущий автор и постдокторский стажер в Лаборатории структурной биологии процессов заболеваний. в Крике.
«Мы можем видеть, что по мере того, как спайк становится более открытым, стабильность белка снижается, что может увеличить способность белка осуществлять слияние мембран, допуская инфекцию».
