Ученые изучили более 1 000 комбинаций мутаций в белках шипа коронавируса

Компьютерное моделирование показало, что мутации шипового белка SARS-CoV-2, которые усиливают способность вируса связываться с рецептором ACE2, происходят в двух кластерах, или «горячих точках» мутаций.

SARS-CoV-2 эволюционировал для приобретения мутаций в спайковом белке — части вируса, которая выступает с его поверхности и цепляется за клетки для инфицирования. Мутации этой части коронавируса повышают его способность связываться с клетками человека или уклоняться от антител. Новое исследование Центров геномики и системной биологии Нью-Йоркского университета и Нью-Йоркского университета в Абу-Даби использует компьютерное моделирование для оценки биологического значения мутаций шиповых белков. Цель — выявить версии вируса, которые прочнее связываются рецептором ACE2 или активнее сопротивляются антителам.

Предоставлено: Хин Харк Ган и Кристин Гансалус, факультет биологии Нью-Йоркского университета.

Ученые предполагают, что именно эти мутации в белке-шипе являются ключевой причиной быстрого распространения вируса в некоторых частях мира.

В последние месяцы появились новые и более заразные штаммы коронавируса, что привело к новым волнам эпидемии в таких странах, как Индия и Бразилия. Ухудшающаяся ситуация требует методов быстрого прогнозировании новых инфекционных вирусных штаммов. Но отслеживать новые варианты — задача не из легких; секвенирование генома показывает, что один только спайковый белок SARS-CoV-2, например, имеет около 5 000 возможных вариантов.

Скрининг такого большого набора вариантов представляет собой огромную проблему для традиционных экспериментальных методов, отмечают ученые. Преимущество компьютерного моделирования в том, что сотню мутаций можно легко оценить за несколько дней.

Ученые обратились к вычислительному методу, который моделирует, как белок-спайк SARS-CoV-2 распознает рецептор ACE2 — белок на поверхности многих типов клеток — чтобы проникнуть в клетки-хозяева. Они оценили 1 003 комбинации мутаций в белках шипа коронавируса, включая и те, которые привели к всплеску заражений в Бразилии, Южной Африке, Великобритании и Индии.

Систематическая оценка вариантов показала, что спайковые мутации, которые прочно связываются с рецептором ACE2, встречаются в двух кластерах, или «горячих точках» мутаций на интерфейсе связывания. Они расположены в структурно гибких регионах. Это значит, что мутации, которые увеличивают связывание, эффективно перепрограммировали конформацию шипа, чтобы усилить его способность распознавать рецепторы ACE2.

Исследование опубликовано в Journal of Molecular Biology.

Читать также

Автономный дрон ВВС США Skyborg совершил первый полет

Огромную моль нашли в Австралии. Ее размах крыльев — 25 см

Ученые превратили бетонные дома в аккумуляторные батареи

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Найдена гигантская нить в космосе: она соединяет четыре скопления галактик
Космос
В Китае установили мировой рекорд: 11 787 дронов создали световое шоу
Новости
Вирус герпеса перестраивает геном человека, но есть способ его остановить
Наука
Разработаны роботы размером с игрушечную машинку для ремонта водопроводных труб
Новости
В Самаре запустили первый в России дата-центр, объединяющий майнинг и ИИ
Новости
Болезнь Паркинсона на ранней стадии определят по ушной сере
Наука
BI-стратегия компании: что она дает и как ее создать
Мнения
В Мариинке показали оперу, которую дописал искусственный интеллект
Новости
Открыт нейронный путь, который приводит к бессонице после перенесенного стресса
Наука
Китайский маглев установил рекорд: разогнался до 650 км/ч за семь секунд
Новости
Австралийские бабочки используют звезды для навигации в пространстве
Наука
Древний череп из Китая впервые позволил понять, как выглядели денисовцы
Наука
Открыта загадочная связь между уровнем кислорода и магнитным полем Земли
Космос
Альтернатива сжиганию: разработана технология переработки угля в высокотехнологичное сырье
Наука
Ракета Starship Илона Маска взорвалась на площадке при подготовке к испытаниям
Космос
TECNO MEGABOOK K15S: универсальный ноутбук для тех, кто работает, создает и отдыхает
Кейсы
Два китайских спутника встретились на орбите Земли
Космос
В Москве пройдет второй Международный технологический конгресс МТК-2025
Новости
Из перовскита создали датчик изображения, который улавливает в три раза больше света
Новости
ИИ научили предсказывать риск провала технологических новинок
Новости