Nye 3D-atomistiske billeder af SARS-CoV-2 viser, hvordan virus bruger spikeprotein til at fusionere med og inficere menneskelige celler

Et team af forskere ved University of California, San Francisco (UCSF) har taget de første 3D-atomistiske billeder nogensinde af SARS-CoV-2 spike-proteinet, den struktur, som virussen bruger til at fusionere med og inficere menneskelige celler. Billederne, der er offentliggjort i tidsskriftet Science, giver hidtil usete detaljer om proteinets struktur og kan hjælpe forskere med at udvikle nye behandlinger for COVID-19.

Spikeproteinet er en kompleks struktur, der består af tusindvis af atomer. Det ændrer konstant form, hvilket gør det svært at fange dens nøjagtige struktur. Imidlertid var UCSF-teamet i stand til at bruge en teknik kaldet kryo-elektronmikroskopi (cryo-EM) til at fryse proteinet på plads og derefter bruge et kraftigt mikroskop til at afbilde det.

De resulterende billeder er de mest detaljerede, der nogensinde er opnået af SARS-CoV-2 spike-proteinet. De viser, at proteinet er opbygget af to underenheder, S1 og S2. S1 binder til ACE2-receptoren på humane celler, mens S2 fusionerer virusmembranen med cellemembranen, hvilket tillader virussen at trænge ind i cellen.

Billederne afslører også, at spidsproteinet er dækket af sukkermolekyler, som hjælper virussen med at undslippe det menneskelige immunsystem. Disse sukkermolekyler fungerer som et skjold, der forhindrer antistoffer i at binde sig til proteinet og neutralisere virussen.

De nye billeder kan hjælpe forskere med at udvikle nye behandlinger for COVID-19. For eksempel kunne de designe lægemidler, der målretter mod S1- eller S2-underenhederne af spikeproteinet, hvilket forhindrer det i at binde til ACE2-receptoren eller fusionere med cellemembranen. Sådanne lægemidler kan potentielt blokere virussen i at inficere menneskeceller og forhindre spredning af COVID-19.

"Disse billeder giver et betydeligt spring i vores forståelse af, hvordan SARS-CoV-2-virusset inficerer menneskelige celler," sagde undersøgelsens hovedforfatter Dr. Jason McLellan. "Denne viden kan være afgørende i udviklingen af ​​nye behandlinger og vacciner mod COVID-19."

UCSF-teamet fortsætter med at studere SARS-CoV-2-spidsproteinet for at lære mere om, hvordan det virker. De håber, at deres forskning vil bidrage til udviklingen af ​​nye behandlinger for COVID-19 og andre coronavirus.