Характерные мутации спайкового белка при варианте SARS-CoV-2 в России

Вирус короны 2 (SARS-CoV-2), острое респираторное заболевание, вызывающее инфекцию, вызванную вирусом короны 2019 (COVID-19), существует уже почти полтора года, во всем мире зарегистрировано более 173 миллионов случаев инфицирования.

Хотя с начала эпидемии были идентифицированы многочисленные генетические последовательности и вариации, перед учеными стоит задача выявления новых типов, вызывающих озабоченность.

Вызывающие озабоченность генетические типы включают Великобританию (20I / 501Y), Бразилию (20J / 501Y.V3) и Южную Африку (20H / 501Y.V2).

Кроме того, новый вариант недавно был классифицирован в журнале исследователями из России. Вирусы. Этот вариант, впервые обнаруженный в январе 2021 года на северо-западе России, характеризуется отчетливыми мутациями шипового белка.

Генетика SARS-CoV-2

Данные о генетическом разнообразии SARS-CoV-2 в России относительно консервативны, поскольку только ограниченное количество просмотров загружено в генетические базы данных, такие как NCBI Zenbank и GISAID.

В базе данных GISAID подчеркивается, что наиболее распространенные в России генетические варианты относятся к кладе 20b.

Вирус SARS-CoV-2 содержит гены, такие как S, E, M и N, которые кодируют структурные белки, а части ORF 1a и ORF 1b кодируют неструктурные белки, включая такие белки, как 3-химотрипсин и папаин. , И РНК-зависимая РНК-полимераза.

S-белок включает внеклеточный N-конец, трансмембранный домен в вирусной мембране и короткий внутриклеточный C-конец; Когда вирус SARS-CoV-2 взаимодействует с клеткой-хозяином, этот белок может претерпевать структурное ремоделирование, позволяя вирусу сливаться с мембраной клетки-хозяина.

Авторы этого исследования описывают результаты двух последовательностей генов, выполненных в ходе рутинных исследований генетической изменчивости вариантов, обнаруженных на северо-западе России, которые генетически отличаются по сравнению с геном, кодирующим S-белок вируса.

Выводы

Анализ полученных последовательностей генов объясняет различные мутации в двух последовательностях, расположенных в гене гликопротеина шипа. Эти мутации включают удаление 27 нуклеотидов на стадиях 21 967–21 993 и вставку 12 нуклеотидов на стадиях 23 598–23 599.

PDB: Модель структуры белка SARS-CoV-2 S на основе структуры 7cwu.1, штамм SPB-117 (NW) [24]. Черные стрелки указывают уровни основных мутаций в описанных штаммах: удаление девяти аминокислот, C136_Y144del (пронумерованные остатки штамма Wuhan-Hu-1); И вставка из четырех аминокислот, N679delinsKGIAL. Обе мутации присутствуют в прочных участках аминокислотной цепи.

Основной отличительной чертой северо-западного русского варианта является различие в аминокислотном составе белка S, однако эти изменения не влияют на общую структуру белка.

Кроме того, другие анализы выявили мутации, влияющие на сайты деления варианта, которые влияют на проникновение в хозяйскую клетку, а также мутации, влияющие на везикулу, покрытую клатрином, которые могли повлиять на проникновение вируса.

Значимость образования покрытых клатрином везикул играет важную роль в везикулярном транспорте, достигающем эндосомного бокса. Связывание вируса с ангиотензин-превращающим ферментом 2 (ACE2) помогает создавать полости, покрытые клатрином; Это важно для опосредованного клатрином эндоцитоза, используемого SARS-CoV-2, что подтверждено исследованием 2021 года, упомянутым в этом исследовании.

Исследование описывает выявление нового, ранее не определенного варианта SARS-CoV-2, о котором мы упоминали. Северо-западный вариант (Вариант NW). В свете значительных различий в площади внешней поверхности белка S можно предположить, что свойства варианта NW значительно отличаются от свойств других типов. Следовательно, дисперсия NW может быть дисперсией беспокойства (VOC). Однако это предположение требует более внимательного изучения.

Характерной чертой этого романа является то, что вариант для северо-запада России интегрирован с целью содействия глобальному исследованию возникающих вариантов научным сообществом для эффективного понимания и лечения эпидемии. Эти генетические мутации позволяют получить дополнительные сведения о том, как работает вирус и каким образом изменения модифицируют основной вирус. Он предоставит информацию для исследований вакцин и новых методов лечения, которые могут подтвердить, что эти генетические мутации рассматриваются.

Исследователи показали, как генетические мутации в двух последовательностях SARS-CoV-2 влияют на ген спайк-белка, который изменяет рецепторные отношения с ACE2.