Nowe badanie stabilności mechanicznej wiązań między białkiem kolca wirusa SARS-CoV-2 a jego receptorami na komórkach ludzkich podczas infekcji ujawniło różnice w stabilności wiązania wariantów wirusa, takich jak Omicron i Delta. Odkrycie dokonane przez naukowców z Holandii, Niemiec i USA może pomóc wyjaśnić, dlaczego niektóre warianty rozprzestrzeniają się szybciej niż inne.
SARS-CoV-2, wirus odpowiedzialny za COVID-19, zawiera cztery białka strukturalne: otoczkę (E); membrana (M); nukleokapsyd (N); i kolec (S). Białka M, E i S są niezbędne do składania i tworzenia najbardziej zewnętrznej warstwy wirusa, w tym do mechanizmów, dzięki którym wirus przedostaje się do komórek gospodarza. Tymczasem białko N zawiera informację genetyczną wirusa.
Technika pęsety magnetycznej
W nowej pracy zespół kierowany przez fizyka Jana Lipferta of Uniwersytet w Utrechcie w Holandii wykorzystali bardzo czułą technikę zwaną pęsetą magnetyczną do badania biomechanicznych właściwości wiązań chemicznych w wirusie SARS-CoV-2 w warunkach imitujących warunki panujące w ludzkich drogach oddechowych. W teście wykorzystano konstrukt białkowy, który łączy domenę wiążącą receptor wirusa (zasadniczo końcówkę białka kolczastego) i domenę zewnątrzkomórkową znaną jako ACE2 (receptor komórkowy wirusa i kluczowy punkt wejścia do komórek ludzkich). Te dwa składniki są połączone elastycznym łącznikiem peptydowym.
„Ponadto nasz konstrukt zawiera znaczniki peptydowe, które umożliwiają przymocowanie go jednym końcem do powierzchni, a drugim końcem do małej kulki magnetycznej” – wyjaśnia Lipfert. „Korzystając z tego konstruktu, możemy przyłożyć precyzyjnie skalibrowane siły do powierzchni styku białka wirusa związanego z jego receptorem komórkowym”.
Ponieważ dwaj partnerzy wiążący są połączeni łącznikiem, mogą ponownie związać się po zerwaniu wiązania – dodaje. „Dzięki temu możemy wielokrotnie badać interakcje przy różnych siłach”.
Mocniejsze wiązanie
Naukowcy odkryli, że chociaż wszystkie główne warianty SARS-CoV-2 (w tym Alpha, Beta, Gamma, Delta i Omicron) mają większe powinowactwo wiązania z komórkami ludzkimi niż pierwotny szczep, wiązanie wariantu Alpha jest szczególnie stabilne mechanicznie. To może wyjaśniać, dlaczego rozprzestrzenił się tak szybko na przełomie 2020 i 2021 r. w populacjach, które wcześniej nie były odporne na wirusa lub miały niewielką odporność.
Odkryli jednak również, że nowsze warianty Delta i Omicron niekoniecznie wiążą się silniej niż pozostałe, co oznacza, że przy przewidywaniu, które warianty mogą stać się bardziej powszechne, należy wziąć pod uwagę inne procesy.
Lipfert i współpracownicy twierdzą, że ich początkowy pomysł na początku pandemii polegał na wykorzystaniu spektroskopii sił do zbadania, w jaki sposób koronawirus wiąże się z komórkami. „W lutym i marcu 2020 r. zastanawialiśmy się, w jaki sposób nasza wiedza z zakresu biofizyki może pomóc w walce z globalną pandemią” – wyjaśnia Lipfert. „Podczas gdy pracowaliśmy nad opracowaniem pierwszego testu, który został szczegółowo opisany we wstępnym druku jesienią 2020 r. i ostatecznie opublikowany w PNASpojawiły się różne warianty obaw i rozprzestrzeniły się na całym świecie. To naturalnie skłoniło nas do zadania pytania, czy nasz test można również wykorzystać do sprawdzenia różnic między wariantami”.
Fizycy symulują powstawanie SARS-CoV-2
Zespół, w skład którego wchodzą także naukowcy z LMU Monachium oraz Uniwersytet Techniczny w Monachium, Stanford UniversityThe uniwersytet Waszyngtoński i Uniwersytet Auburn, ma nadzieję wykorzystać swój test i metodologię do szczegółowego zrozumienia skutków mutacji, a nawet do przewidzenia nowych wariantów w przyszłości. Twierdzą, że pomoże nam to wyprzedzić wirusa dzięki opracowaniu zaktualizowanych szczepionek.
„Chcielibyśmy również wykorzystać naszą metodę do testowania przewidywanych i obserwowanych nowych wariantów wirusa koronowego” – Lipfert mówi Physic World. „Ponadto wierzymy, że nasze podejście może być bardzo cenne dla bardziej ogólnego zrozumienia interakcji żywiciel-patogen”.
Ich badanie zostało opublikowane w Natura Nanotechnologia.
- Dystrybucja treści i PR oparta na SEO. Uzyskaj wzmocnienie już dziś.
- PlatoData.Network Pionowe generatywne AI. Wzmocnij się. Dostęp tutaj.
- PlatoAiStream. Inteligencja Web3. Wiedza wzmocniona. Dostęp tutaj.
- PlatonESG. Węgiel Czysta technologia, Energia, Środowisko, Słoneczny, Gospodarowanie odpadami. Dostęp tutaj.
- Platon Zdrowie. Inteligencja w zakresie biotechnologii i badań klinicznych. Dostęp tutaj.
- Źródło: https://physicsworld.com/a/physical-forces-explain-why-some-covid-variants-are-more-virulent-than-others/
- :ma
- :Jest
- :nie
- 2020
- 2021
- 90
- a
- dodatek
- Dodaje
- powinowactwo
- Po
- ponownie
- przed
- Wszystkie kategorie
- pozwala
- Alfa
- również
- i
- Aplikuj
- podejście
- SĄ
- na około
- Sztuka
- artysta
- AS
- zapytać
- At
- dołączać
- BE
- stają się
- uwierzyć
- beta
- pomiędzy
- związania
- wiążący
- Biofizyka
- obligacja
- Więzy
- związany
- przerwy
- by
- nazywa
- CAN
- Komórki
- komórkowy
- chemiczny
- koledzy
- kombajny
- składniki
- obliczeniowy
- Warunki
- połączony
- za
- skonstruować
- zawiera
- Korona
- Koronawirus
- mógłby
- Covidien
- COVID-19
- Delta
- detal
- szczegółowe
- rozwijanie
- Różnice
- różne
- do
- domena
- podczas
- e
- Wcześnie
- ruchomości
- wyłonił
- kapsułkuje
- zakończenia
- Wchodzi
- wejście
- koperta
- Środowisko
- szczególnie
- istotnie
- Parzyste
- ekspertyza
- Wyjaśniać
- Objaśnia
- Korzyści
- luty
- walka
- W końcu
- znalezieniu
- i terminów, a
- elastyczne
- płyn
- W razie zamówieenia projektu
- wytrzymałość
- Siły
- formacja
- znaleziono
- cztery
- od
- przyszłość
- ogólnie
- genetyczny
- Niemcy
- Globalne
- globalna pandemia
- Zarządzanie
- Have
- he
- pomoc
- wyższy
- wysoko
- ma nadzieję,
- gospodarz
- W jaki sposób
- Jednak
- http
- HTTPS
- człowiek
- pomysł
- obraz
- immunitet
- in
- obejmuje
- Włącznie z
- infekcja
- Informacja
- początkowy
- interakcji
- Interakcje
- Interfejs
- najnowszych
- problem
- IT
- JEGO
- jpg
- Klawisz
- znany
- Późno
- warstwa
- Doprowadziło
- lubić
- Linki
- mało
- poważny
- March
- Marsz 2020
- Maksymalna szerokość
- znaczenie
- W międzyczasie
- mechaniczny
- Mechanizmy
- metoda
- Metodologia
- może
- jeszcze
- wielokrotność
- musi
- koniecznie
- Holandia
- Nowości
- Nie
- zauważony
- of
- on
- ONE
- or
- oryginalny
- Inne
- Pozostałe
- ludzkiej,
- koniec
- pandemiczny
- wzmacniacz
- fizyczny
- fizyk
- Fizyka
- Świat Fizyki
- plato
- Analiza danych Platona
- PlatoDane
- punkt
- populacje
- precyzyjnie
- przewidzieć
- Przewiduje
- przewidywanie
- rozpowszechniony
- Wcześniejszy
- sonda
- procesów
- niska zabudowa
- Białko
- Białka
- opublikowany
- pytanie
- szybko
- niedawny
- receptor
- Badacze
- odpowiedzialny
- Ujawnił
- s
- SARS CoV-2
- powiedzieć
- Naukowcy
- wrażliwy
- seans
- symulować
- mały
- So
- kilka
- Spektroskopia
- kolec
- rozpiętość
- Stabilność
- stabilny
- Stanford
- pobyt
- strongly
- strukturalny
- Badanie
- taki
- Powierzchnia
- zespół
- technika
- test
- niż
- że
- Połączenia
- Przyszłość
- Holandia
- świat
- ich
- Te
- one
- to
- tych
- miniatur
- typ
- do
- prawdziwy
- burzliwie
- drugiej
- dla
- zrozumieć
- zrozumienie
- uniwersytet
- zaktualizowane
- us
- posługiwać się
- używany
- zastosowania
- Szczepionki
- Cenny
- Wariant
- początku.
- przez
- wirusowy
- wirus
- Wirusy
- istotny
- była
- Waszyngton
- we
- były
- jeśli chodzi o komunikację i motywację
- czy
- który
- Podczas
- dlaczego
- w
- pełen zdumienia
- Praca
- pracujący
- świat
- by
- zefirnet