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
Больше миллиона Гбит в секунду: японцы побили рекорд скорости передачи данных по оптоволокну
Новости
Хаос во благо: физики создали новый инструмент для квантового мира
Наука
Hugging Face выпустила недорогих человекоподобных роботов с открытым кодом
Новости
Китайский аккумулятор для электромобиля выдержал наезд 36-тонного танка
Новости
Воспитанники детских домов изучат основы работы с нейросетями
Новости
Четвероногий робот из Цюриха научился играть в бадминтон с людьми
Новости
В MIT раскрыли механизм набора веса из-за жирной пищи и как обратить его вспять
Наука
60 000 лет рядом: ученые выяснили, кто стал первым паразитом человека
Наука
Ректора Университета Иннополис избрали членом-корреспондентом РАН
Иннополис
В Корее робопса научили паркуру и бегу по стенам: посмотрите, что он может
Новости
Древний череп «человека-муравья» нашли в Аргентине
Наука
На селфи марсохода попал неожиданный объект: его заметили не сразу
Космос
Посмотрите на двух морских коньков, которых застукали за «поцелуем» в океане
Наука
Почти 10 000 роутеров Asus тайно заразили: как проверить свой и защититься
Новости
Ракета будет доставлять товары с AliExpress за час по всему миру: ее испытали в Китае
Новости
В России пригрозили «душить» иностранные сервисы: кто в опасности
Новости
Boston Dynamics усовершенствовала систему восприятия гуманоидного робота Atlas
Новости
Наклейка на лоб анализирует мозговые волны и предсказывает переутомление
Наука
Посмотрите на робота-трансформера, который меняет форму прямо в полете
Новости
Китай отправил миссию за образцами горных пород с квазиспутника Земли
Космос