Ученые выяснили, что SARS-CoV-2 заполучил потенциальное преимущество (на фоне вирусов-предшественников) в виде плотной стволовой области в спайковом (S) белке 一 структуре, с помощью которой вирус связывается с клетками. Вероятно, это облегчает передачу патогена воздушно-капельным путем. Открытие позволит сделать вакцины эффективнее, так как дальнейшие изменения в организации «ствола» маловероятны. Результаты исследования опубликованы в журнале eLife.
S-белок коронавируса состоит из двух субъединиц. На одной из них (S1) располагается рецептор-связывающий домен (RBD), с помощью которого вирус связывается с рецепторами на клетках эпителия дыхательных путей человека при заражении. Другая субъединица, S2, содержит стволовую область, ответственную за объединение субъединиц в трехмерную структуру.
В рамках нового исследования ученые хотели понять, как у разных штаммов SARS-CoV-2 эволюционировал спайковый белок. Для этого биологи изучили разные варианты вируса in vitro (в пробирке), используя метод масс-спектрометрии с обменом амида водорода/дейтерия. Метод основан на химической реакции обмена водорода и его изотопа 一 дейтерия 一 и позволяет ученым проанализировать структуру белка. Исследователи показали, что у белка есть сердцевина, которая образует «ствол», и связывающий рецепторы домен, который образует «ветви». При этом ствол спайкового белка SARS-CoV-2 жестче, чем у вирусов предшественников, например MERS-CoV.
Дальнейший анализ показал, что ствол спайкового белка SARS-CoV-2 стал более жестким благодаря мутации D614G. В ходе эволюции SARS-CoV-2 от штамма к штамму область ствола S-белка становилась все более плотной, что делало вирус стабильнее. Ученые считают, что это могло улучшить способность вируса передаваться воздушно-капельным путем и заражать клетки-хозяева после попадания в организм. Однако, чтобы это подтвердить, нужны клинические исследования. Вариант Omicron BA.1, ствол которого наиболее плотный и жесткий, распространяется эффективнее всех предыдущих штаммов. В частности, для проникновения в клетки ему достаточно 4 дней, тогда как более ранним вариантам требовалось около 11 дней.
При этом у омикрон-штамма спайковый белок уже вряд ли сможет стать еще более жестким, так как он уже достиг физически возможных пределов. Этого говорит о том, что вакцины, ориентированные на борьбу с омикрон-штаммом, могут быть эффективны и против других штаммов, которые появятся в будущем.
Автор: Евгения Субачева.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
