Мутация D614G в SARS-CoV-2 исправила уязвимости, созданные первоначальной мутацией
Исследователи из Johns Hopkins Medicine пришли к выводу, что ранняя мутация D614G в спайк-белке SARS-CoV-2 эволюционировала для коррекции уязвимостей, вызванных первоначальной мутацией, которая и запустила пандемию. Результаты опубликованы в Science Advances.
Ключевые мутации и их связь
- Первая мутация: Вставка сайта расщепления фурином в спайк-белок. Она позволила вирусу эффективно заражать клетки дыхательных путей, но также разрезала структуру спайк-белка на две части, нарушив его другие функции.
- Вторая мутация: D614G. Возникла вскоре после начала пандемии. Исследование показывает, что она стала адаптацией к изменениям, вызванным первой мутацией, а не к новому человеческому хозяину.
Функция мутации D614G
Используя антитела пациентов с COVID-19 (апрель 2020 г.), команда обнаружила, что D614G:
- Перенаправляет спайк-белок внутрь заражённой клетки, в компартмент под названием лизосома.
- Перепрограммирует лизосомы в "хранилища" для высвобождения новых инфекционных вирусных частиц из клетки.
- Снижает количество спайк-белка на поверхности клетки в 3 раза, что потенциально затрудняет иммунной системе обнаружение и уничтожение заражённых клеток.
Эти эффекты были подтверждены в клетках, инфицированных настоящим вирусом SARS-CoV-2.
Значение исследования
По словам профессора Стивена Гулда, работа показывает, что первые две генетические адаптации в эволюции спайк-белка функционально связаны. Это углубляет понимание работы белка и эволюции вируса, что важно для разработки вакцин и оценки эффективности антител.
Исследование не затрагивает вопрос о происхождении вируса, но указывает, что две мутации, вероятно, возникли в быстрой последовательности. Учёные продолжают изучать, как более поздние мутации влияют на перемещение спайк-белка и перепрограммирование лизосом.