Обнаружена новая уязвимость в спайк-белке SARS-CoV-2
Исследователи из Северо-Западного университета обнаружили новую уязвимость в печально известном спайк-белке коронавируса, указав на относительно простой потенциальный путь лечения.
Спайк-белок содержит сайт связывания вируса, который прикрепляется к клеткам хозяина и позволяет вирусу проникать в организм и инфицировать его. С помощью нанометрового моделирования исследователи обнаружили положительно заряженный сайт (известный как полибазовый сайт расщепления), расположенный в 10 нанометрах от фактического сайта связывания на спайк-белке. Этот положительно заряженный сайт обеспечивает прочное связывание вирусного белка с отрицательно заряженными рецепторами человеческих клеток.
Используя это открытие, исследователи разработали отрицательно заряженную молекулу для связывания с положительно заряженным сайтом расщепления. Блокировка этого сайта препятствует связыванию вируса с клеткой-хозяином.
«Наша работа показывает, что блокировка этого сайта расщепления может стать жизнеспособным профилактическим лечением, снижающим способность вируса инфицировать людей», — заявила руководитель исследования Моника Ольвера де ла Крус. — «Наши результаты объясняют экспериментальные исследования, показывающие, что мутации спайк-белка SARS-CoV-2 влияли на трансмиссивность вируса».
Исследование было опубликовано на прошлой неделе в журнале ACS Nano.
Моника Ольвера де ла Крус — профессор материаловедения и инженерии. Первым автором статьи является Баофу Цяо, научный сотрудник в её исследовательской группе.
Полибазовые сайты расщепления SARS-CoV-2, состоящие из аминокислот, оставались загадкой с начала вспышки COVID-19. Однако предыдущие исследования указывают, что эти загадочные сайты важны для вирулентности и передачи. Ольвера де ла Крус и Цяо обнаружили, что полибазовый сайт расщепления находится на расстоянии 10 нанометров от рецепторов человеческих клеток — это открытие дало неожиданное понимание.
«Мы не ожидали увидеть электростатические взаимодействия на расстоянии 10 нанометров, — сказал Баофу Цяо. — В физиологических условиях все электростатические взаимодействия перестают происходить на расстояниях более 1 нанометра».
«Функция полибазового сайта расщепления оставалась неясной, — добавила Ольвера де ла Крус. — Однако, похоже, он расщепляется ферментом (фурином), которого много в лёгких, что позволяет предположить, что сайт расщепления имеет решающее значение для проникновения вируса в клетки человека».
Обладая этой новой информацией, Ольвера де ла Крус и Цяо планируют сотрудничать с химиками и фармакологами университета для разработки нового препарата, способного связываться со спайк-белком.