17:34 2022-07-05 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Flexibilitatea proteinei de vârf a virusului COVID-19 îmbunătățită prin modificările proprii ale celulei umane

_ COVID- Flexibilitatea proteinei cu vârf a virusului 19 îmbunătățită prin modificările proprii ale celulei umane

Atunci când coronavirusul care provoacă COVID-19 infectează celulele umane, mașinile de procesare a proteinelor ale celulei efectuează modificări proteinei în vârf care o fac mai flexibilă și mai mobilă, ceea ce ar putea crește capacitatea acesteia de a infecta alte celule și de a evita anticorpii, a descoperit un nou studiu de la Universitatea din Illinois Urbana-Champaign.

Cercetătorii au creat un model de calcul la nivel atomic al proteinei spike și au efectuat mai multe simulări. pentru a examina dinamica proteinelor și modul în care modificările celulei au afectat această dinamică. Acesta este primul studiu care prezintă o imagine atât de detaliată a proteinei care joacă un rol cheie în infecția și imunitatea cu COVID-19, au spus cercetătorii.

Profesorul de biochimie Emad Tajkhorshid, cercetătorul postdoctoral Karan Kapoor și studentul absolvent. Tianle Chen și-a publicat descoperirile în jurnalul PNAS.

„Dinamica unui vârf este foarte importantă – cât de mult se mișcă și cât de flexibil este să caute și să se lege de receptorii de pe celula gazdă”, a spus Tajkhorshid, care este și membru al Institutului Beckman pentru Știință și Tehnologie Avansată. „Pentru a avea o reprezentare realistă, trebuie să priviți proteina la nivel atomic. Sperăm că rezultatele simulărilor noastre pot fi folosite pentru dezvoltarea de noi tratamente. În loc să folosiți o structură statică a proteinei pentru a căuta medicamente. - buzunare de legare, dorim să reproducem mișcările sale și să folosim toate formele relevante pe care le adoptă pentru a oferi o platformă mai completă pentru screening-ul candidaților la medicamente în loc de o singură structură.”

Proteina spike a SARS-CoV -2, virusul care provoacă COVID-19, este proteina care iese de pe suprafața virusului și se leagă de receptorii de pe suprafața celulelor umane pentru a le infecta. De asemenea, este ținta anticorpilor la cei care au fost vaccinați sau recuperați de la infecție.

Multe studii au analizat proteina spike și secvența sa de aminoacizi, dar cunoașterea structurii sale s-a bazat în mare parte pe imagini statice. , a spus Tajkhorshid. Simulările atomistice oferă cercetătorilor o privire asupra dinamicii care afectează modul în care proteina interacționează cu receptorii de pe celulele pe care încearcă să le infecteze și cu anticorpii care încearcă să se lege de ea.

Ei au descoperit că proteina are mai multe „balamale” sau părți mobile, permițând capului proteinei să se rotească pe tulpina care iese din virus. Cercetătorii au documentat mai multe conformații diferite, inclusiv forme active și inactive, și au cartografiat modul în care proteina se schimbă de la o formă la alta. Conformațiile observate în simulările lor computaționale s-au aliniat cu tipurile și frecvențele de unghiuri observate în studiile structurale experimentale, au spus cercetătorii, dând sprijin validității simulărilor.

Cercetătorii au descoperit, de asemenea, că procesarea de către celula gazdă a schimbat dinamica proteinei virale. Multe cercetări s-au concentrat pe codul genetic al virusului și mutațiile pe care le-a dobândit pe măsură ce apar noi variante. Cu toate acestea, proteina de vârf trece printr-o serie de modificări pe măsură ce este pliată și „ambalată” pentru a fi transportată în întreaga celulă. Una dintre cele mai comune modificări, glicozilarea, este adăugarea de zaharuri numite glicani în anumite puncte.

„Se cunosc puține lucruri despre aceste modificări post-translaționale. Rolul principal care a fost remarcat este că glicanii protejează proteine ​​din țintirea anticorpilor”, a spus Chen. „Am comparat formele glicozilate și neglicozilate ale proteinei spike și am găsit diferențe dinamice semnificative între cele două”.

Cercetătorii au observat o gamă îmbunătățită de mișcare a proteinei spike, făcând-o mai capabilă să se flexeze și să interacționeze cu receptorii de suprafață celulară. Glicanii înșiși au interacționat cu membrana celulară, permițând proteinei spike să se miște și să caute de-a lungul membranei receptorul.

„Glicozilările nu numai că oferă un scut imunitar, ci și mediază și îmbunătățește mobilitatea vârfurilor. , crescând șansele ca virusul să se atașeze și să infecteze cu succes celulele umane. Astfel, funcțiile acestor modificări post-translaționale sunt mult mai largi decât se credea inițial", a spus Kapoor. „Această înțelegere poate oferi acum oportunități suplimentare pentru a viza funcția acestui virus.”

Cercetătorii au spus că descoperirile lor subliniază importanța înțelegerii nu numai a mutațiilor genetice în proteina spike a noilor variante de virus, ci și a modificărilor. cum ar fi glicozilarea și modul în care aceste modificări se pot adăuga la infectarea virusului și evitarea imunității. Ei anticipează, de asemenea, că alți cercetători își folosesc modelele pentru a dezvolta noi diagnostice, vaccinuri și medicamente antivirale.

„Speranța este că, pe drum, această nouă înțelegere a proteinei spike va fi utilă pentru eforturile terapeutice. Îmi imaginez că putem viza dinamica proteinei spike cu compuși care se leagă de balamale și le fac inflexibile și, prin urmare, în principiu, face virusul mai puțin eficient", a spus Tajkhorshid.

(Fluierul)

Inapoi