Simuleringer afslører, hvordan dominerende SARS-CoV-2-stamme binder til værten, bukker under antistoffer

Et team af forskere, inklusive forskere fra University of California San Francisco (UCSF), har brugt supercomputersimuleringer til at afsløre, hvordan den dominerende SARS-CoV-2-stamme, kendt som D614G, binder til menneskelige værtsceller og neutraliseres af antistoffer.

Forskningen, offentliggjort i tidsskriftet Nature Communications, giver ny indsigt i de molekylære mekanismer, der ligger til grund for SARS-CoV-2-infektion og -immunitet, som kan hjælpe med udviklingen af ​​vacciner og behandlinger mod COVID-19.

Ved at bruge den National Science Foundation-finansierede Frontera-supercomputer ved Texas Advanced Computing Center (TACC) udførte forskerne omfattende simuleringer af interaktionerne mellem D614G-spidsproteinet af SARS-CoV-2 og humane angiotensin-konverterende enzym 2 (ACE2)-receptorer, den vigtigste gateway for virussen til at trænge ind i menneskelige celler.

Simuleringerne afslørede, at D614G-mutationen øger bindingsaffiniteten mellem spikeproteinet og ACE2-receptorer, hvilket forklarer den øgede infektivitet af denne stamme. Dette fund tyder på, at D614G-mutationen spillede en afgørende rolle i den hurtige globale spredning af SARS-CoV-2.

Derudover viste simuleringerne, at D614G-mutationen ændrer konformationen af ​​spikeproteinet, hvilket gør det mere modtageligt for neutralisering af visse antistoffer. Dette giver håb om, at eksisterende antistoffer og vacciner rettet mod den oprindelige stamme af SARS-CoV-2 stadig kan være effektive mod D614G-varianten.

Resultaterne af denne undersøgelse fremhæver styrken af ​​supercomputersimuleringer til at forstå de molekylære mekanismer af virusinfektioner og immunitet og kan bidrage til udviklingen af ​​effektive modforanstaltninger mod COVID-19 og fremtidige pandemier.

"Vores simuleringer giver en detaljeret forståelse af molekylært niveau af, hvordan D614G-mutationen påvirker interaktionerne mellem SARS-CoV-2 og humane celler, hvilket kan guide udformningen af ​​vacciner og behandlinger," sagde studieleder Dr. Jianhan Chen, en postdoktoral forsker. på UCSF.