3D-анализ SARS-CoV-2 раскрывает тактику вируса
Самое полное на сегодняшний день исследование 3D-структуры SARS-CoV-2 выявило новые детали о том, как вирус заражает клетки человека и размножается.
Под руководством профессора Шона О'Доногью из Института медицинских исследований Гарвана и Data61 CSIRO исследователи собрали и проанализировали более 2000 структур, включающих 27 белков коронавируса. Анализ выявил вирусные белки, которые «имитируют» и «захватывают» человеческие белки — тактику, позволяющую вирусу обходить клеточную защиту и реплицироваться.
Эти структурные модели свободно доступны в ресурсе Aquaria-COVID, созданном командой, чтобы помочь научному сообществу «приблизиться» к потенциальным новым мишеням на вирусе для будущих методов лечения или вакцин, а также критически важно — исследовать новые варианты вируса.
Структурные открытия
3D-структуры белков дают информацию об атомном строении SARS-CoV-2, что крайне важно для разработки вакцин или методов лечения, нацеленных на разные части вируса.
Анализ команды выявил три белка коронавируса (NSP3, NSP13 и NSP16), которые «имитируют» человеческие белки. Это, по мнению исследователей, позволяет вирусу лучше скрываться от иммунной системы и может влиять на вариабельность исходов COVID-19.
Моделирование также показало пять белков коронавируса (NSP1, NSP3, спайковый гликопротеин, белок оболочки и белок ORF9b), которые «захватывают» или нарушают процессы в клетках человека, помогая вирусу взять под контроль клетку, завершить свой жизненный цикл и распространиться.
Кроме того, было обнаружено восемь вирусных белков, которые самоорганизуются друг с другом, что дало новое понимание репликации вирусного генома. Однако, даже с учетом этого, остаются 14 белков, которые, вероятно, играют ключевую роль в заражении, но для них нет структурных данных о взаимодействии с другими вирусными или человеческими белками.
Чтобы сделать эти данные доступнее, команда разработала новый метод визуализации — карту структурного покрытия. Она показывает, что уже известно о SARS-CoV-2, а что еще предстоит открыть.
Наблюдение за вирусом
Анализ открывает возможности для новых исследований. Большая часть работ до сих пор была сосредоточена на спайковом гликопротеине — основной мишени текущих вакцин. Эта мишень остается важной, но также необходимо расширить фокус на другие потенциальные цели и лучше понять весь жизненный цикл вируса.
Ресурс Aquaria-COVID может помочь исследователям легче изучать, чем отличаются новые варианты коронавируса, и, что критически важно, как их можно лучше нацеливать с помощью вакцин и методов лечения. Это поможет понять, как новые штаммы вируса отличаются друг от друга — часть головоломки, которая, как надеются ученые, поможет в борьбе с появляющимися вариантами.