science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe drie mutaties samenwerken om nieuwe SARS-CoV-2-varianten te stimuleren

De onderzoekers testten hoe drie mutaties de interactie tussen een belangrijk deel van het virus (grijs) en het menselijke eiwit waaraan het hecht (oranje) veranderden. Krediet:Biochemie 2022

Net als stormgolven die een schip beuken, hebben nieuwe versies van het SARS-CoV-2-virus de wereld de een na de ander geteisterd. Onlangs merkten wetenschappers die deze varianten in de gaten hielden een trend op:velen dragen dezelfde set van drie mutaties. In een nieuwe studie in ACS' Biochemistry , onderzochten onderzoekers hoe deze mutaties de manier veranderen waarop een belangrijk onderdeel van het virus functioneert. Hun experimenten laten zien hoe deze triade eigenschappen verandert die het nodig heeft om een ​​COVID-19-infectie te veroorzaken en in stand te houden.

Het virus SARS-CoV-2 heeft menselijke cellen de afgelopen jaren gedwongen om hun genetische code ontelbare keren te kopiëren, en daarbij zijn fouten naar voren gekomen. Deze fouten, of mutaties, zijn de grondstof voor nieuwe varianten. Wetenschappers hebben ontdekt dat bijna de helft van de genetische sequenties in varianten drie mutaties bevatten op posities die K417, E484 en N501 worden genoemd.

Al deze veranderingen tweaken hetzelfde deel van het virus, bekend als het receptorbindende domein, dat SARS-CoV-2 in staat stelt menselijke cellen te infecteren door aan hun ACE2-eiwit te hechten. De wijdverbreide aanwezigheid van deze combinatie suggereert dat deze mutaties samen het virus voordelen bieden die niet mogelijk zijn met een enkele verandering. Vaibhav Upadhyay, Krishna Mallela en collega's wilden de voor- en nadelen van elk van deze drie mutaties afzonderlijk en in combinatie blootleggen.

Als eerste stap maakten de onderzoekers domeinen met de mutaties en bestudeerden ze hun effecten in cellen die in petrischalen waren gekweekt. Het team keek naar hoe goed cellen het domein konden produceren, evenals de stabiliteit van het domein, het vermogen om aan ACE2 te binden en het vermogen om antilichamen te ontwijken. De resultaten toonden aan dat elke mutatie ten minste één van deze kenmerken versterkt, maar tegen een prijs.

Grafisch abstract. Krediet:Biochemie (2022). DOI:10.1021/acs.biochem.2c00132

De K417-verandering verhoogde bijvoorbeeld de productie en stabiliteit van het domein, terwijl het ook het vermogen om aan één type antilichaam te ontsnappen verbeterde. Het verminderde echter ook het vermogen van het domein om zich aan ACE2 te hechten. De andere twee mutaties hadden verschillende sterke en zwakke punten. Maar alles bij elkaar genomen, verzachtten de veranderingen elkaars negatieve effecten. Domeinen met alle drie de mutaties konden ACE2 stevig binden en ontsnappen aan twee soorten antilichamen, maar werden ook geproduceerd op vergelijkbare niveaus als het oorspronkelijke virus en waren net zo stabiel. Door de details te onthullen van hoe natuurlijke selectie een combinatie van mutaties kan bevorderen, bieden deze resultaten volgens de onderzoekers nieuw inzicht in de virusevolutie. + Verder verkennen

Antilichaam dat een breed scala aan gevonden sarbecovirussen remt