Новые данные о гликановом щите S-белка SARS-CoV-2

Исследовательские группы доктора Абресии и доктора Хименеса-Осеса из CIC bioGUNE объединили методы криоэлектронной микроскопии высокого разрешения и компьютерного моделирования, чтобы понять взаимосвязь между типом сахаров и гибкостью в S-гликопротеине SARS-CoV-2. Результаты опубликованы в Frontiers in Microbiology.

• Высокодетальная 3D-реконструкция: Благодаря доступу к микроскопам Krios в eBIC-Diamond LS (Великобритания) лаборатория Абресии получила 3D-реконструкцию S-белка с разрешением 4.1 Å, используя рекордно малое количество частиц (~23 000). При этом плотность для гликанов была так же хорошо различима, как и на картах с более высоким разрешением, для которых требовались сотни тысяч частиц.
• Самые упорядоченные гликаны расположены в домене S2, который находится ближе к вирусной мембране.
• Моделирование химических вариаций: Химические вариации этих гликанов, обнаруженные масс-спектрометрией, были смоделированы лабораторией Хименеса-Осеса. Моделирование показало, что эти вариации не оказывают существенного влияния ни на экранирование белка, ни на гибкость гликанов.
• Сравнение методов: С помощью математических методов были сопоставлены данные крио-ЭМ и полнозвенные компьютерные модели в режиме реального времени. Наилучшее соответствие между двумя методами наблюдается для гликанов с очень консервативной геометрией вокруг ключевых гликозидных связей вблизи белка.

Значение исследования: Способность предсказывать поведение гликанов важна, поскольку именно это расположение в домене S2 является идеальной мишенью для пан-лиганда, способного нейтрализовать вирус после проникновения в клетку. Работа, выполненная также в сотрудничестве с лабораториями Хименеса-Барберо, Милле и Коннелла, демонстрирует, что сочетание экспериментальных и вычислительных методов может дать ценную информацию о конформационных предпочтениях сложных и гибких гликопротеинов, продвигая поиск новых препаратов, способных преодолеть гликановый щит инфекционных вирусных белков.