Модель поверхностного спайкового белка, который вирус SARS-CoV-2 использует для заражения клеток человека.
В мире паразитов многие бактериальные или грибковые патогены могут выживать сами по себе, не заражая клетки-хозяина. Но вирусы не могут. Вместо этого они должны проникать внутрь клеток, чтобы размножаться, где они используют собственный биохимический механизм для создания новых вирусных частиц и распространяются на другие клетки или отдельных людей. Как и клеточная жизнь, сами коронавирусы окружены жировой оболочкой. Чтобы проникнуть внутрь клетки, они используют белки (или гликопротеины, поскольку они часто покрыты скользкими молекулами сахара), чтобы слить свою собственную мембрану с мембраной клеток и таким образом клетку захватить. Одним из таких вирусных гликопротеинов является спайковый белок коронавирусов. Учитывая появление новых штаммов коронавируса SARS-CoV-2, интерес широкой общественности к спайковому белку сильно возрос. Оказалось, новые варианты COVID-19 несут в себе несколько специфических изменений в спайковом белке по сравнению с другими близкородственными вариантами.
Одной из ключевых биологических характеристик коронавируса SARS-CoV-2, как и некоторых других вирусов, является наличие спайковых белков, которые позволяют этим вирусам проникать в клетки хозяина и вызывать инфекцию. Как правило, вирусная оболочка коронавирусов состоит из трех белков, которые включают мембранный белок (M), белок оболочки (E) и спайковый белок (S).
Белок S или спайковый белок состоит из 1160-1400 аминокислот, в зависимости от типа вируса. По сравнению с белками M и E, которые в основном участвуют в сборке вируса, белок S играет решающую роль в проникновении в клетки хозяина и инициировании инфекции. Примечательно, что именно присутствие S-белков на коронавирусах приводит к появлению шиповидных выступов на их поверхности.
Специалисты отмечают, что S-белки коронавирусов можно разделить на две важные функциональные субъединицы, которые включают N-концевую S1-субъединицу, образующую шаровидную головку S-белка, и С-концевую S2-область, непосредственно встроенную в вирусную оболочку. При взаимодействии с потенциальной клеткой-хозяином субъединица S1 распознает и связывается с рецепторами на клетке-хозяине, в то время как субъединица S2, которая является наиболее консервативным компонентом белка S, отвечает за слияние оболочки вируса с мембраной клетки-хозяина.
SARS-CoV-2 собственной персоной.
Это интересно:
Российская вакцина Спутник-V признана эффективной и
безопасной
Примечательно, что без белка S вирусы, подобные SARS-CoV-2, никогда не смогли бы взаимодействовать с клетками потенциальных хозяев, таких как животные и люди. Именно по этой причине белок S представляет собой идеальную мишень для исследований вакцин и противовирусных препаратов. Помимо своей роли в клетке, S-белок вирусов, в частности COVID-19, является основным индуктором нейтрализующих антител (nAbs). NABS это защитные антитела, которые естественным образом вырабатываются нашей иммунной системой.
Наши клетки эволюционировали, чтобы отражать вторжения вирусов. Одной из основных защитных сил клеточной жизни от захватчиков является ее внешняя оболочка, которая состоит из жирового слоя, содержащего все ферменты, белки и ДНК, составляющие клетку. Из-за биохимической природы жиров внешняя поверхность сильно отталкивает вирусы, которые должны преодолеть этот барьер, чтобы получить доступ к клетке.
Учитывая, насколько важен спайковый белок для вируса, действие многих противовирусных вакцин или лекарств нацелены на вирусные гликопротеины. Вакцины против SARS-CoV-2, производимые Pfizer/BioNTech и Moderna, дают инструкции нашей иммунной системе, чтобы сделать свою собственную версию спайкового белка, что происходит вскоре после иммунизации. Производство спайкового белка внутри наших клеток затем запускает процесс производства защитных антител и Т-клеток.
У вируса, вызывающего лихорадку Эбола имеет один спайковый
белок, у вируса гриппа два, а у вируса простого герпеса
пять.
Вирус, вызывающий COVID-19 со временем мутирует. Как и другие вирусы.
Как пишет The Conversation, Одной из наиболее важных особенностей спайкового белка SARS-CoV-2 является то, как он перемещается или изменяется с течением времени в ходе эволюции вируса. Кодируемый в вирусном геноме белок может мутировать и изменять свои биохимические свойства по мере развития вируса.
Большинство мутаций не приносят пользы и либо останавливают работу спайкового белка, либо не влияют на его функцию. Но некоторые из них могут вызвать изменения, которые дают новой версии вируса избирательное преимущество, делая его более передающимся или инфекционным. Один из способов, которым это может произойти мутация в части спайкового белка, которая препятствует связыванию с ним защитных антител. Другой способ заключается в том, чтобысделать шипы «более липкими» для наших клеток.
Хотите всегда быть в курсе последних новостей из мира
популярной науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш новостной канал
Telegram. Там вы найдете анонсы свежих новостей нашего
сайта!
Вот почему новые мутации, изменяющие функции спайкового белка или белка S, вызывают особую озабоченность они могут повлиять на то, как мы контролируем распространение SARS-CoV-2. Новые варианты, недавно обнаруженные в Великобритании и ЮАР, имеют мутации в частях белка S, участвующих в проникновении внутрь ваших клеток. Дальнейшие исследования и лабораторные эксперименты помогут ученым выяснить если и как эти мутации значительно изменяют спайковый белок, и остаются ли наши текущие меры контроля эффективными.
Мемы это не просто картинке в интернете. Мемы целая наука
Миром правят идеи. Они, словно вирусы, заражают мышление. В одной из своих лекций американский философ когни
Центр Млечного Пути одно из самых труднодоступных мест для астрономических наблюдений.
На протяжении многих лет ученые мечтали заглянуть в сердце Млечного Пут
Океан теряет память и становится все менее предсказуемым
С каждым
Бег это прекрасно, но он подходит далеко не всем
Любите ли вы спорт? Я, например, нет. И это расстраивает, так как физическая активность укрепляет здоровье, параллельн
Сверхмассивные черные дыры при столкновении друг с другом ведут себя странно
Осенью 2017 года наши знания о Вселенной изменились навсегда. И хотя существо
Мемы это не просто картинке в интернете. Мемы целая наука
Миром правят идеи. Они, словно вирусы, заражают мышление. В одной из своих лекций американский философ когни
Существует как минимум пять витаминов, недостаток которых может сильно ухудшить состояние здоровья человека
Наступление весны дарит хорошее настроение
Ученые доказали, что пауки могут использовать свои ловчие сети как гигантский слуховой аппарат
На сегодняшний день науке известно о существовании 42
Наркоз действует не только на людей и животных, но и растения
Наркоз, если говорить научным языком это искусственно вызванное состояние торможения
Некоторые гусеницы выглядят как змеи. А еще далеко не все они и не превращаются в бабочек
Узоры на крыльях некоторых бабочек напоминают глаза. Таким необычным способом насекомые защищают себя от хищных птиц в нелегкой битве за выживание
Ученые обнаружили в Арктике странное явление светящийся снег
В российской Арктике на удаленной полевой станции, расположенной на берегу Белого моря, биолог Вера Емельяненко и ее коллеги совершенно неожиданно для себя обнаружили на поверхности снег
В 1960-м году в Москву был завезен вирус оспы, но эпидемию удалось предотвратить всего за 44 дня
Тревожных новостей в Интернете стало еще больше на
На этой неделе в Европе выявили более 100 случаев заболевания оспой обезьян.
Борьбу с натуральной оспой в ХХ веке можно сравнить с остросюжетным триллером с элемента
Понятно, что этот вид оспы передается от обезьян, но как его распознать?
Врачи сразу нескольких стран мира поделились тревожной новостью у некоторы
Глобальное потепление климата приведет к ряду опасных последствий, одна из которых возникновение новых опасных вирусов
О возможных последствиях глобального п
Вернуть обоняние после коронавируса помогает специальная терапия
Одним из характерных симптомов COVID 19 является потеря обоняния. Как правило способность чувствовать
Коронавирус страшнее, чем кажется, как и его воздействие на мозг
У некоторых людей после коронавируса уменьшается мозг и ухудшаются умственные способности
С приходом штамма Омикрон мир смог выдохнуть спокойно этот вариант вируса
Некоторые люди устойчивы к COVID-19, причина может заключаться в их ДНК
Вы
Появление новых вариантов коронавируса в будущем неизбежно
От пандемии COVID-19 устали все. Но если взглянуть на ситуацию с точки зрения ви
Появление новых вариантов вируса, которые заражают быстрее исходного вопрос времени
Ну что, реальность, кажется, страшнее фильмов ужасов. Цена, которую
На этой неделе в Европе выявили более 100 случаев заболевания оспой обезьян.
Борьбу с натуральной оспой в ХХ веке можно сравнить с остросюжетным триллером с элемента
Страхи говорят об обострении в социальной сфере и могут привести к массовой истерии
Человек социальное животное. Объединяясь и работая сообща мы може
В Китае зарегистрирован первый случай заражения человека вирусом птичьего гриппа.
Штамм птичьего гриппа H3N8 впервые был обнаружен у человека. Как и в случае с коронав
Появление новых вариантов коронавируса в будущем неизбежно
От пандемии COVID-19 устали все. Но если взглянуть на ситуацию с точки зрения ви
Появление новых вариантов вируса, которые заражают быстрее исходного вопрос времени
Ну что, реальность, кажется, страшнее фильмов ужасов. Цена, которую
Эксперты бьют тревогу: многим странам грозит нехватка еды, способная привести к гуманитарной катастрофе
Моя прабабушка умерла в блокадном Ленинграде от голода. Она так