Hvordan tre mutationer arbejder sammen for at anspore til nye SARS-CoV-2-varianter

Som stormbølger, der slår et skib, har nye versioner af SARS-CoV-2-virussen ramt verden den ene efter den anden. For nylig bemærkede forskere, der holdt øje med disse varianter, en tendens:Mange bærer det samme sæt af tre mutationer. I et nyt studie i ACS' Biokemi , undersøgte forskere, hvordan disse mutationer ændrer den måde, en vigtig del af virussen fungerer på. Deres eksperimenter viser, hvordan denne triade ændrer egenskaber, den har brug for for at forårsage og opretholde COVID-19-infektion.

Virussen SARS-CoV-2 har tvunget menneskelige celler til at kopiere sin genetiske kode utallige gange i løbet af de sidste par år, og i processen er der dukket fejl op. Disse fejl, eller mutationer, er råmaterialet til nye varianter. Forskere har fundet ud af, at næsten halvdelen af ​​de genetiske sekvenser i varianter indeholder tre mutationer i positioner kaldet K417, E484 og N501.

Alle disse ændringer justerer den samme del af virussen, kendt som det receptorbindingsdomæne, som gør det muligt for SARS-CoV-2 at inficere humane celler ved at låse sig fast på deres ACE2-protein. Den udbredte tilstedeværelse af denne kombination antyder, at disse mutationer tilsammen giver virussen fordele, som ikke er mulige med en enkelt ændring. Vaibhav Upadhyay, Krishna Mallela og kolleger ønskede at drille fordelene - og ulemperne - ved hver af disse tre mutationer individuelt og i kombination.

Som et første skridt producerede forskerne domæner, der indeholdt mutationerne, og undersøgte deres virkninger i celler dyrket i petriskåle. Holdet så på, hvor godt celler kunne producere domænet, såvel som domænets stabilitet, evne til at binde til ACE2 og evne til at undgå antistoffer. Resultaterne viste, at hver mutation forbedrer mindst én af disse egenskaber, men til en pris.

K417-ændringen øgede for eksempel produktionen og stabiliteten af ​​domænet, samtidig med at det forbedrede dets evne til at undslippe én type antistof. Det reducerede dog også domænets evne til at knytte sig til ACE2. De to andre mutationer havde forskellige styrker og svagheder. Men når alt sammen afbød ændringerne hinandens negative virkninger. Domæner med alle tre mutationer kunne binde ACE2 tæt og undslippe to typer antistoffer, men blev også produceret på lignende niveauer som den oprindelige virus og var lige så stabile. Ved at afsløre detaljerne om, hvordan naturlig udvælgelse kan favorisere en kombination af mutationer, giver disse resultater ny indsigt i virusudvikling, ifølge forskerne. + Udforsk yderligere

Antistof, der hæmmer en bred vifte af fundne sarbecovirus