В новом исследовании Корнельского университета было сделано открытие о SARS-CoV-2, которое может помочь исследователям разработать соответствующее лечение.
Пять исследователей из Корнельского университета в Итаке, штат Нью-Йорк, намеревались узнать больше о структуре и механизмах, связанных с двумя коронавирусами, которые создавали беспорядки в прошлом. Это SARS-CoV, вирус, который может привести к тяжелому острому респираторному синдрому (SARS), и MERS-CoV, который может вызвать ближневосточный респираторный синдром (MERS).
Однако, учитывая развернувшуюся пандемию COVID-19, ученые Тиффани Танг, Мия Бидон, Хавьер Хаймс, Гари Уиттакер и Сьюзан Дэниел вскоре обратили свое внимание на новый коронавирус, SARS-CoV-2.
В своих первоначальных, а также текущих исследованиях исследователи были особенно заинтересованы в функции белкового шипа. Это белок, который вирусы используют для передачи своей генетической информации в клетки, вызывая таким образом инфекцию.
Выводы ученых были опубликованы в журнале Antiviral Research.
Механизм, который может дать ответ
В своих исследованиях ученые исследовали, в частности, слитые пептиды, аминокислоты с короткой цепью, присутствующие в белковых шипах коронавирусов.
Для заражения клетки вирусы проходят многоэтапный процесс, который называется «мембранное слияние», что в конечном итоге позволяет им «вводить» свою генетическую информацию в клетку, которую они заражают.
Мембранное слияние происходит, когда вирус обнаруживает клетку, чувствительную к инфекции. Это происходит благодаря тому, что вирус воспринимает химические сигналы из окружающей среды. Наконец, вирус прикрепляется к рецептору клетки-мишени через шип-белок.
В этот момент слитый пептид, который является частью белкового шипа, сливается с клеточной мембраной. Это создает отверстие, которое позволяет вирусу передать свой генетический материал в клетку. И это позволяет вирусу размножаться.
Исследователи обнаружили, что ионы кальция помогают пептиду синтеза выполнять свою работу и позволяют коронавирусам, в частности MERS-CoV и SARS-CoV, инфицировать клетки.
Сравнение слитых пептидов разных коронавирусов показало, что биологические последовательности слитых пептидов, присутствующих в SARS-CoV и SARS-CoV-2, были на 93% одинаковыми.
Это может означать, что механизм, влияющий на их слитые пептиды, также очень похож.
«Что действительно интересно в SARS-CoV и MERS-CoV, и в этом новом вирусе, SARS-CoV-2, так это то, что специфическая часть белка, слитый пептид, почти одинакова у трех вирусов», — говорит профессор Дэниел.
Теперь исследователи надеются, что их текущие результаты помогут ученым понять больше о том, как SARS-CoV-2 может заражать людей и почему дыхательные пути человека, по всей видимости, обеспечивают настолько удобную среду для размножения этого вируса.
Кроме того, исследователям теперь удалось получить финансирование от Национального института здравоохранения США (NIH) в поддержку их усилий по разработке антител, которые могли бы остановить репликацию вируса, воздействуя на его слитый пептид.
«Блокирование этапа слияния имеет большое значение, поскольку механизм слияния не развивается и не изменяется так быстро, как другие части белка. Он был создан для того, чтобы делать нечто конкретное, а именно объединять эти две мембраны. Поэтому, если удастся разработать противовирусные стратегии для снижения его эффективности, можно будет получить действительно лечение широкого спектра». — Сьюзен Дэниел
