Структурный анализ спайк-белка COVID-19 проливает свет на его эволюцию

Исследователи из Института Фрэнсиса Крика охарактеризовали структуру спайк-белка SARS-CoV-2, а также его ближайшего родственника у коронавируса летучих мышей. Структуры дают подсказки о том, как спайк эволюционировал, и могут помочь в разработке вакцин.

В исследовании, опубликованном в Nature Structural & Molecular Biology, учёные с высоким разрешением охарактеризовали спайк-белок с помощью криоэлектронной микроскопии. Затем они сравнили эту структуру со спайк-белком коронавируса летучих мышей RaTG13, который имеет наиболее похожий на SARS-CoV-2 спайк.

Хотя спайки в целом были схожи более чем на 97%, исследователи обнаружили ряд значительных различий:

• В месте связывания SARS-CoV-2 с рецептором ACE2 на человеческих клетках.
• На поверхностях, которые удерживают субъединицы спайка вместе.

Эти различия означают, что спайк SARS-CoV-2 более стабилен и способен связываться с человеческой клеткой примерно в 1000 раз прочнее, чем этот вирус летучих мышей.

Основываясь на результатах, исследователи предполагают, что маловероятно, чтобы вирус летучих мышей, подобный RaTG13, мог инфицировать человеческие клетки. Это подтверждает теорию, что SARS-CoV-2 является результатом объединения и эволюции различных коронавирусов с течением времени, возможно, через несколько видов-хозяев.

Ключевые цитаты:

• Антони Вробель: «Спайк — это ключ, который позволяет SARS-CoV-2 проникать в клетки человека. Изменения в геноме вируса, влияющие на структуру спайка, потенциально могут сделать вирус более или менее способным проникать в клетку хозяина».
• Дональд Бентон: «Наша работа предоставляет часть этой головоломки, поскольку предполагает, что вирус не произошёл напрямую от известных в настоящее время коронавирусов летучих мышей».

Структуры спайк-белка являются открытыми, поэтому другие исследователи могут использовать их в своей работе для помощи в открытии лекарств и разработке вакцин.