Взаимодействието между вируси и клетки може отчасти да обясни по-високата степен на инфекция на COVID-19

[ad_1] Взаимодействието между вируси и клетки може отчасти да обясни по-високата степен на инфекция на COVID-19 | ✅ Д-р Стоян Арнаудов - Ортопед | Травматолог ⭐️

Изследователи по биоинженерство от университета Lehigh са идентифицирали неизвестно досега взаимодействие между рецепторите в човешките клетки и протеина, или “S”, на SARS-CoV-2, вируса, който причинява COVID-19.

Тази нова информация може да помогне при разработването на нови стратегии за блокиране на навлизането на SARS-CoV-2 в човешките клетки.

X. Frank Zhang и Wonpil Im знаят от скорошни проучвания, че взаимодействието между протеина на SARS-CoV-2 и протеините на ангиотензин-конвертиращия ензим 2 (ACE2) в човешките клетки е по-силно от взаимодействието между структурно идентичния протеин на SARS- CoV-1, вирусът, причинил огнището на ТОРС 2002-2004 г., и същите рецептори.

„Нашата цел беше да охарактеризираме SARS-CoV-2 и да проучим протеин-протеиновите взаимодействия по време на инвазията му в човешките клетки, за да предоставим повече прозрения за механизмите, които правят тази първа стъпка в успешния процес на инвазия възможна“, казва Джанг, доцент по биоинженерство и машиностроене и механика в Lehigh.

Откритията им се появяват в статия, наречена „Биомеханична характеристика на SARS-CoV-2 скок RBD и взаимодействието на човешки ACE2 протеин-протеин“ в специален брой на Биофизичен вестник, “Биофизиците се справят с предизвикателствата на Covid-19 I”, публикувано в средата на март. Допълнителни автори включват от университета Lehigh: Wenpeng Cao, Decheng Hou и Seonghan Kim в областта на биоинженерството; Чуцяо Донг в машиностроенето и механиката; и от Изследователския институт на Линдсли Ф. Кимбол, Нюйоркския кръвен център, Уанбо Тай и Ланинг Дю.

Използвайки комбинирана симулация на едномолекулна силова симулация и симулации на молекулярна динамика, екипите на Zhang и Im успяха да идентифицират неизвестно досега взаимодействие между ACE2 гликани (захарни групи, прикрепени към повърхността на протеините) и SARS-CoV-2.

Това взаимодействие изглежда е отговорно за засилването на взаимодействието между вируса и клетките. Това може частично да обясни по-високата степен на инфекция на COVID-19 в сравнение с подобния вирус, който е причинил избухването на ТОРС от 2002-2004 г., казват те.

„Бяхме изненадани да установим, че специфичното взаимодействие между ACE2 гликаните и протеина на SARS-CoV-2, което прави отделянето на вируса от клетките толкова трудно“, казва Im, който е професор по биоинженерство, компютърни науки, химия и биологични науки, както и Президентския дарен стол по здравеопазване, наука и инженерство в Lehigh.

За да стигне до тези констатации, екипът използва иновативната техника за откриване на единична молекула на Zhang, измервайки силата на отлепване на взаимодействието между протеина и ACE2 на шипа. Използвайки симулациите на молекулярната динамика на всички атоми на сложната система, налична в CHARMM-GUI, разработена от Im, те след това идентифицираха подробната структурна информация в това взаимодействие.

След като внимателно премахнахме всички ACE2 гликани и измерихме силата на взаимодействието, видяхме, че силата на SARS-CoV-2 spike-ACE2 взаимодействието падна обратно до нива, подобни на SARS-CoV-1, ”

X. Франк Джанг, доцент, Биоинженерство и машиностроене и механика, Университет Lehigh

„Възможно е това новооткрито взаимодействие с ACE2 гликани да е фактор, допринасящ за по-високите нива на COVID-19, отколкото структурно подобният SARS-CoV-1, който има по-слабо взаимодействие“, казва Джанг. “Надяваме се, че изследователите могат да използват тази информация, за да разработят нови стратегии за идентифициране, предотвратяване, лечение и ваксиниране срещу COVID-19.”

Източник:

Справка за списанието:

Cao, W., и др. (2021) Биомеханична характеристика на SARS-CoV-2 шип RBD и взаимодействие на човешки ACE2 протеин-протеин. Биофизичен вестник. doi.org/10.1016/j.bpj.2021.02.007.

[ad_2]