Как сахарный щит SARS-CoV-2 помогает активировать вирус

SARS-CoV-2, вирус, вызывающий COVID-19, покрыт сахарами — гликанами. Это помогает ему ускользать от иммунной системы: после заражения вирус покрывается уникальными гликанами человека, что затрудняет его распознавание. Эти же гликаны играют ключевую роль в активации вируса.

Для активации и заражения шиповидные белки (спайк-белки) на поверхности вируса должны изменить форму, чтобы прикрепиться к клеткам. Хотя роль гликанов в уклонении от иммунитета была известна, их участие в процессе активации оставалось неясным.

Исследовательская группа под руководством Терры Штайн-Педоне из лабораторий Ромми Амаро (Калифорнийский университет в Сан-Диего) и Лилиан Чонг (Питтсбургский университет) изучила этот механизм с помощью передовых алгоритмов High Performance Computing. Они провели симуляции с полумиллионом атомов в модели спайк-белка, отслеживая изменения их положения при активации.

Ключевой результат: Учёные определили, какие именно гликаны и молекулы отвечают за активацию. «Удивительно, но, по-видимому, всего один гликан инициирует всё открытие [белка]», — говорит Штайн-Педоне. Другие гликаны участвуют в последующих шагах.

Для проверки выводов команда сотрудничает с профессором Джейсоном Маклелланом (Техасский университет в Остине), чья лаборатория проводит эксперименты со спайк-белками.

Перспективы применения:

• Поиск лекарств: На основе полученных структур можно проводить компьютерный скрининг малых молекул для блокировки активации вируса.
• Изучение мутаций: Метод позволяет исследовать, как новые варианты вируса (например, B.1.1.7) влияют на активацию спайк-белка.

Исследование было представлено 25 февраля на 65-й ежегодной встрече Биофизического общества.