Förklarat: Hur 'corona' av viruset förändras till en hårnålsform - och varför

Frysramar av SARS-CoV-2 spikprotein visar dramatisk förändring av formen efter att det smälter samman med en mänsklig cell. Forskare föreslår att det kan hjälpa till att distrahera vårt immunsystem; fynd kan ha betydelse för vaccinutveckling

Struktur av SARS-CoV-2, inklusive spikeproteinet. (Källa: Wikipedia)

Spikproteinet i SARS-CoV-2 - 'corona' i coronaviruset som orsakar sjukdomen Covid-19 - har precis avslöjat nya hemligheter. Forskare har funnit att spikproteinet ändrar form efter att det fäster sig på en mänsklig cell, viker sig in på sig själv och antar en stel hårnålsform. Forskarna har publicerat sina resultat i tidskriften Science, och tror att kunskapen kan hjälpa till med vaccinutveckling.

Vad är spikeproteinet?

Det är ett protein som sticker ut från ytan på ett coronavirus, som spikarna på en krona eller corona - därav namnet 'coronavirus'. I SARS-CoV-2-coronaviruset är det spikproteinet som initierar infektionsprocessen i en mänsklig cell. Det fäster sig till ett mänskligt enzym, som kallas ACE2-receptorn, innan det går in i cellen och gör flera kopior av sig själv.

Vad har den nya forskningen funnit?

Med hjälp av tekniken för kryogen elektronmikroskopi (cryo-EM) har Dr Bing Chen och kollegor vid Boston Children's Hospital fryst in spikeproteinet i båda dess former - före och efter fusion med cellen.

Chad Johnson värt

Cryo-EM-bilder av SARS-CoV-2 före och efter fusion med den mänskliga cellen. Postfusionsform är som en stel hårnål. (Källa: Tillhandahålls av Dr Bing, Chen, Boston Children's Hospital)

Bilderna visar en dramatisk förändring av hårnålsformen efter att spikproteinet binder till ACE2-receptorn. Faktum är att forskarna fann att efterformen också kan visa sig före fusion - utan att viruset binder till en cell alls. Piggen kan gå in i sin alternativa form i förtid.

Vad betyder det?

Dr Chen föreslår att antagandet av den alternativa formen kan hjälpa till att förhindra att SARS-CoV-2 bryts ner. Studier har visat att viruset förblir livskraftigt på olika ytor under olika tidsperioder. Chen föreslår att den stela formen kan förklara detta.

Mer signifikant spekulerar forskarna att postfusionsformen också kan skydda SARS-CoV-2 från vårt immunsystem.

Express förklaratär nu påTelegram. Klick här för att gå med i vår kanal (@ieexplained) och håll dig uppdaterad med det senaste

På vilket sätt kan det skydda viruset från immunförsvaret?

Postfusionsformen kan inducera antikroppar som inte neutraliserar viruset. I själva verket kan spikarna i denna form fungera som lockbeten som distraherar immunsystemet.

Antikroppar som specifikt riktar sig till postfusionstillståndet skulle inte kunna blockera membranfusion (viralt inträde) eftersom det skulle vara för sent i processen. Detta är väl etablerat inom området för andra virus, som HIV, berättade Chen denna webbplats , via e-post.

I princip, om båda konformationerna delade neutraliserande epitoper (den del av viruset som riktas mot antikroppar), kan även postfusionsformen inducera neutraliserande antikroppar, sa Chen. Men eftersom de två strukturerna ofta är väldigt olika, i synnerhet när det gäller SARS-CoV-2 och HIV, tror jag att det inte är särskilt troligt att postfusionsformen skulle vara användbar som immunogen, förklarade han.

Har de två formerna några likheter?

Ja, både före- och efterformerna har sockermolekyler, som kallas glykaner, på jämnt fördelade platser på ytan. Glykaner är en annan funktion som hjälper viruset att undvika immundetektering.

Hur är kunskapen om den alternativa formen användbar?

Forskarna tror att resultaten har konsekvenser för utvecklingen av vaccin. Många vacciner som för närvarande är under utveckling använder spikeproteinet för att stimulera immunförsvaret. Men dessa kan ha olika blandningar av prefusions- och postfusionsformer, sa Chen. Och det kan begränsa deras skyddande effekt.

phil hellmuth höjd

Chen betonade behovet av att stabilisera spikeproteinet i dess prefusionsstruktur för att blockera de konformationsförändringar som leder till postfusionstillståndet. Om proteinet inte är stabilt kan antikroppar induceras men de kommer att vara mindre effektiva när det gäller att blockera viruset, sa han.

Genom att använda vår prefusionsstruktur som vägledning borde vi kunna göra bättre (introducera stabiliserande mutationer) för att efterlikna prefusionstillståndet, vilket kan vara mer effektivt för att framkalla neutraliserande antikroppssvar, sa Chen till The Indian Express. Vi håller på att göra detta om den första vaccinomgången inte är så effektiv som vi alla hoppas.

Dela Med Dina Vänner: