Diterangkan: Bagaimana 'corona' virus berubah menjadi bentuk jepit rambut — dan mengapa

Bingkai beku protein spike SARS-CoV-2 menunjukkan perubahan bentuk yang dramatik selepas ia bergabung dengan sel manusia. Para saintis mencadangkan ia boleh membantu mengalih perhatian sistem imun kita; penemuan mungkin penting dalam pembangunan vaksin

Struktur SARS-CoV-2, termasuk protein spike. (Sumber: Wikipedia)

Protein lonjakan SARS-CoV-2 — ‘corona’ dalam coronavirus yang menyebabkan penyakit Covid-19 — baru sahaja mendedahkan rahsia baharu. Penyelidik telah mendapati bahawa protein spike berubah bentuk selepas ia melekat pada sel manusia, melipat pada dirinya dan menganggap bentuk jepit rambut yang tegar. Para penyelidik telah menerbitkan penemuan mereka dalam jurnal Science, dan percaya pengetahuan itu boleh membantu dalam pembangunan vaksin.

Apakah protein spike?

Ia adalah protein yang menonjol dari permukaan coronavirus, seperti pancang mahkota atau korona — maka dinamakan 'coronavirus'. Dalam coronavirus SARS-CoV-2, ia adalah protein spike yang memulakan proses jangkitan dalam sel manusia. Ia melekat pada enzim manusia, dipanggil reseptor ACE2, sebelum masuk ke dalam sel dan membuat berbilang salinan dirinya.

Apakah penyelidikan baharu yang ditemui?

Menggunakan teknik mikroskop elektron kriogenik (cryo-EM), Dr Bing Chen dan rakan sekerja di Hospital Kanak-kanak Boston telah membekukan protein spike dalam kedua-dua bentuknya — sebelum dan selepas gabungan dengan sel.

Imej Cryo-EM SARS-CoV-2 sebelum dan selepas gabungan dengan sel manusia. Bentuk pascafusi adalah seperti penyepit rambut yang tegar. (Sumber: Disediakan oleh Dr Bing, Chen, Hospital Kanak-kanak Boston)

Imej menunjukkan perubahan dramatik pada bentuk jepit rambut selepas protein spike mengikat dengan reseptor ACE2. Malah, para penyelidik mendapati bahawa bentuk selepas juga boleh menunjukkan dirinya sebelum gabungan - tanpa virus mengikat pada sel sama sekali. Pancang boleh masuk ke dalam bentuk alternatifnya lebih awal.

Apakah maksudnya?

Dr Chen mencadangkan bahawa menganggap bentuk alternatif boleh membantu mengekalkan SARS-CoV-2 daripada rosak. Kajian telah menunjukkan bahawa virus itu kekal berdaya maju pada pelbagai permukaan untuk pelbagai tempoh masa. Chen mencadangkan bahawa bentuk tegar boleh menjelaskan perkara ini.

Lebih penting lagi, penyelidik membuat spekulasi bahawa bentuk pascafusi juga boleh melindungi SARS-CoV-2 daripada sistem imun kita.

Ekspres Diterangkankini dihidupkanTelegram. klik di sini untuk menyertai saluran kami (@ieexplained) dan sentiasa dikemas kini dengan yang terkini

Dengan cara apakah ia boleh melindungi virus daripada sistem imun?

Bentuk postfusi boleh menyebabkan antibodi yang tidak meneutralkan virus. Sebenarnya, pancang dalam bentuk ini boleh bertindak sebagai umpan yang mengganggu sistem imun.

Antibodi yang secara khusus menyasarkan keadaan postfusi tidak akan dapat menyekat gabungan membran (kemasukan virus) kerana ia akan terlambat dalam proses. Ini mantap dalam bidang virus lain, seperti HIV, kata Chen laman web ini , melalui emel.

Pada dasarnya, jika kedua-dua konformasi berkongsi epitop peneutralan (bahagian virus yang disasarkan oleh antibodi), maka bentuk pascafusi juga boleh mendorong antibodi peneutralan, kata Chen. Tetapi kerana kedua-dua struktur itu selalunya sangat berbeza, khususnya, dalam kes SARS-CoV-2 dan HIV, saya rasa tidak mungkin bentuk postfusi berguna sebagai imunogen, jelasnya.

Adakah kedua-dua bentuk berkongsi persamaan?

Ya, kedua-dua bentuk sebelum dan selepas mempunyai molekul gula, dipanggil glycans, pada lokasi yang sama rata pada permukaannya. Glycans adalah ciri lain yang membantu virus mengelakkan pengesanan imun.

Bagaimanakah pengetahuan tentang bentuk alternatif berguna?

Para penyelidik percaya penemuan itu mempunyai implikasi untuk pembangunan vaksin. Banyak vaksin yang sedang dalam pembangunan menggunakan protein spike untuk merangsang sistem imun. Tetapi ini mungkin mempunyai pelbagai campuran bentuk prefusi dan postfusi, kata Chen. Dan itu mungkin mengehadkan keberkesanan perlindungan mereka.

Chen menekankan keperluan untuk menstabilkan protein spike dalam struktur prefusinya untuk menyekat perubahan konformasi yang membawa kepada keadaan pascafusi. Jika protein tidak stabil, antibodi mungkin terdorong tetapi ia akan kurang berkesan dari segi menyekat virus, katanya.

Menggunakan struktur prefusi kami sebagai panduan, kami sepatutnya dapat melakukan yang lebih baik (memperkenalkan mutasi penstabilan) untuk meniru keadaan prefusi, yang mungkin lebih berkesan dalam menimbulkan tindak balas antibodi yang meneutralkan, kata Chen kepada The Indian Express. Kami sedang dalam proses melakukan ini sekiranya pusingan pertama vaksin tidak berkesan seperti yang kita semua harapkan.

Kongsi Dengan Rakan Anda: