Мутация полезна для человека. Фото: Газета.Ру
Американские молекулярные биологи установили особенности специфической мутации коронавируса D614G, которая является наиболее распространенной. Это первое крупное изменение в геноме коронавируса не только опасно, потому что оно повысило его заразность и устойчивость к холоду, но и полезно, потому что оно сделало его более уязвимым для атак антител.
Выводы ученых опубликованы в журнале Science Advances.
Эксперименты показали, что мутация D614G изменила структуру белков оболочки коронавируса так, что шансы на его успешное связывание с рецептором ACE2 и проникновение в клетку стали выше. Однако это же изменение дает антителам больше времени и возможности связываться с частицами SARS-CoV-2, отметили исследователи.
Первое серьезное изменение в геноме коронавируса было обнаружено учеными в начале марта 2020 года, когда новые штаммы коронавируса распространились по Европе. Они характеризовались общей мутацией в так называемом S-гене, который контролирует выработку части оболочки SARS-CoV-2, непосредственно связанной с проникновением вируса в организм.
Сейчас эта мутация, D614G, встречается практически во всех разновидностях коронавируса, циркулирующих среди населения всех континентов Земли. Быстрое распространение говорит о том, что он может быть полезен для коронавируса. Однако точная природа его воздействия на вирус до сих пор до конца не изучена. Молекулярные биологи подробно изучили последствия появления этой мутации. Ученые обнаружили ранее неизвестную особенность, которая может повысить эффективность вакцин и естественный иммунитет к SARS-CoV-2.
В ходе своей работы ученые подготовили несколько точных виртуальных моделей белков оболочки коронавируса - с мутацией D614G и без нее. Затем исследователи использовали суперкомпьютер для моделирования их взаимодействия с рецепторами ACE2 на поверхности клеток легких. Расчеты показали, что мутация заметно изменила то, как S-белок - ключевая часть оболочки коронавируса-разворачивается во время его контакта с клетками. Эта молекула состоит из двух частей, S1 и S2. Первый из них непосредственно участвует в процессе прикрепления вируса к мембране, а второй отвечает за его растворение и проникновение вирусной РНК в клетку.
Для того чтобы вирус прикрепился к мембране, определенные сегменты S1 должны принять особую пространственную конфигурацию, которую биологи называют "верхним" положением. Чем больше таких сегментов переходит в это состояние, тем выше вероятность того, что один из них соединится с ячейкой и присоединится к ней. Мутация D614G увеличивала вероятность того, что один или несколько сегментов белка S1 переместятся в верхнее положение при приближении к клетке. Это сделало вирус более заразным, но также увеличило вероятность того, что антитела могут прикрепиться к другим областям оболочки SARS-CoV-2 еще до того, как он сможет проникнуть в клетку.
Эта особенность вируса может объяснить, почему все существующие вакцины, разработка которых началась еще до появления мутации D614G, действуют на его носителей так же эффективно, как и на первые версии SARS-CoV-2. Исследователи предполагают, что эта ахиллесова пята коронавируса может быть использована при разработке новых вакцин и моноклональных антител.
Ранее "Страна" сообщала, что к осени 2020 года ученые обнаружили более 12 тысяч мутаций коронавируса.
