Потенциальное ахиллесово пятно вируса SARS-CoV-2 засняли на видео
Международная группа исследователей под руководством доктора Йозефа Пеннингера из Университета Британской Колумбии продемонстрировала, что белки-лектины могут связываться со спайк-белком вируса SARS-CoV-2 и препятствовать его доступу к клеткам человека.
Действие на спайк-белке патогена было зафиксировано на видео.
«Лектины — это белки, которые могут связывать структуру сахарных молекул на липидах или белках, таких как спайк-белок», — объясняет доктор Пеннингер. «Наша идея — использовать это свойство для разработки лекарства против болезни COVID-19».
Исследователи создали крупнейшую в мире библиотеку лектинов и нашли два лектина, которые особенно хорошо связываются с гликанами на спайк-белке SARS-CoV-2.
Подход основан на идее, лежащей в основе кандидата в препараты APN01, который сейчас находится на поздних стадиях клинических испытаний. APN01 предназначен для блокировки рецепторов ACE2 на поверхности клеток, не давая шипу SARS-CoV-2 достичь цели, которую он использует для заражения и репликации.
«Мы работаем с лектинами по тому же принципу, — сказал Пеннингер. — Но лектины будут занимать невралгические участки непосредственно на спайк-белке и тем самым нарушать связывание патогена с клетками. Дверь заблокирована, потому что ключ залит лектинами».
S-белок (спайк) — это структура, которую SARS-CoV-2 использует с удивительной ловкостью, чтобы захватить свою цель на клетках и заразить их. S-белки маскируются гликанами, чтобы скрыться от иммунной системы хозяина, пока они цепляются за клетки в кровотоке и основных органах.
«Теперь у нас есть инструменты, которые могут связывать защитный слой вируса и тем самым блокировать его проникновение в клетки», — говорит доктор Стефан Мерейтер, один из первых авторов рукописи. «Более того, эти гликановые сайты высококонсервативны среди всех циркулирующих вариантов SARS-CoV-2, так что это может быть его ахиллесовой пятой».
Коллега доктор Петер Хинтердорфер и его коллеги из Института биофизики Университета Линца измерили, какие силы связывания и сколько связей возникает между лектинами и S-белком.
«Мы также засняли эту связь», — добавил доктор Хинтердорфер. Ученые прикрепили выделенный в Венском университете природных ресурсов и наук о жизни (Boku) спайк-белок к поверхности в растворе и зафиксировали процессы на пленке. «В видео впечатляет то, что можно увидеть динамику спайк-белка».
Подвижность, зафиксированная этим методом, удивила исследователей, поскольку трехсторонний S-белок на статичных микрофотографиях всегда выглядит относительно закрытым.
«Мы увидели, что он фактически открывается на поверхностях и что три его ответвления динамичны», — сказал доктор Хинтердорфер. — «Лектины же смогли прикрепиться к структуре на долгое время в биологическом масштабе».
Время прикрепления до примерно одной секунды на самом деле является большим сроком службы для молекулярной связи.
Работа исследователей теперь доступна в виде препринта на bioRxiv.