Поиск публикаций  |  Научные конференции и семинары  |  Новости науки  |  Научная сеть
Новости науки - Комментарии ученых и экспертов, мнения, научные блоги
Реклама на проекте

Гликозилирование белка S

Воскресенье, 10 Май, 06:05, shvarz.livejournal.com
Site-specific glycan analysis of the SARS-CoV-2 spike

Я уже писал про белок оболочки Sпродолжение). Это белок, которым вирус собственно "цепляется" за белок ACE2 на поверхности клеток которые он заражает. В процессе формирования новых вирусных частиц в зараженной клетке, вирус выходит из клетки захватывая с собой кусок клеточной мембраны. Вот иллюстрация этого процесса для ВИЧ, но коронавирус это делает очень похожим образом:


На картинке снизу - клеточное пространство, сверху - "противная наружа", а разделяет их липидная мембрана в которой полно обычных клеточных белков, они тут очень схематично изображены несколькими зеленоватыми червячками, а также вирусным белком оболочки - желтые грибки. Таким образом, внешняя часть вирусной частицы выглядит почти неотличимо от поверхности обычных клеток. Отличает ее лишь присутствие вирусных белков, в том числе и интересного нам белка S на поверхности коронавируса.

Вирусу, естественно, не выгодно отличаться от клеточных мембран, поэтому он эволюционирует так, чтобы сделать свой белок S менее заметным для антител. Один из способов это делать - это иметь на белке сайты гликозилирования. Большая часть белков на поверхности клеток несет на себе так называемые гликаны. Это такие поли-сахара, которые одним сахаром присоединяются к белку, а потом разветвляются как кусты или деревья.

Вот пример:


Тут показаны два гликана, у обоих справа схематично изображено место присоединения гликана к белку - аминокислота аспарагин, а влево уходят сами гликаны. Каждый кружочек или квадратик это разный сахар, причем тут показаны всего два вида гликанов, но вообще они бывают очень и очень разные с разными сахарами и разными структурами.

Что важно, несмотря на то, что гликаны бывают очень разные, все они начинают свою жизнь как гликан показанный на картинке справа - он почти целиком состоит из маннозы и поэтому называется олигоманнозным. Специальные ферменты в клетке постепенно обрезают эту маннозу, а другие довешивают разные сахара и когда белок готов к переносу на поверхность клетки, его гликаны выглядят так как на картинке слева. Их называют сложными.

К чему я все это рассказываю. Вирусы тоже обвешивают свои белки оболочки подобными гликанами, так что для антител они во-первых, выглядят "своими", а во-вторых, даже если иммунная система их распознает как чужеродные, то на них очень трудно вырабатывать антитела. Таким образом вирусы защищаются гликанами от иммунного ответа.

Собственно из статьи я хочу привести всего одну картинку:


Это сравнение количества и типа гликанов на белках оболочки от разных вирусов, названия которых написаны внизу. Верхний ряд - это вид на эти белки сверху, как если бы вы взяли вирусную частицу и повернули ее белком оболочки прямо к себе. Видно, что все эти белки оболочки являются тримерами - они состоят из трех идентичных частей соединенных вокруг общей оси симметрии. Нижний ряд - это те же самые белки что и сверху, но теперь мы смотрим на них сбоку и снизу у них "ножка" которой они прикрепляются к вирусной частице. Серые формы - это собственно белки. А фигурки показанные градиентом от белого к зеленому - это собственно гликаны о которых я выше и рассказывал. Чем более зеленый гликан - тем ближе он к начальной форме, к олигоманнозе, а чем белее - тем он более сложный.

Сравним белок S (второй на картинке) с белком Env от ВИЧ (пятый). Видим, что у ВИЧ белок оболочки очень густо покрыт гликанами, к самому белку практически невозможно подобраться за исключением небольших карманов которые вирус использует для связывания с рецептором на поверхности CD4 клетки. Поэтому против ВИЧ очень трудно сделать вакцину - нужны очень необычные антитела которые либо могут проникнуть сквозь этот защитный слой гликанов, либо связаться с ними. Такие антитела у людей образуются, но на их образование обычно уходят годы инфекции.

А вот белок S у коронавируса достаточно открыт. Это довольно хорошие новости, потому что это означает что к нему должно быть довольно легко выработать антитела и у него должно быть много уязвимых мест. Естественно, нет гарантий что в ходе разработки вакцины у коронавируса не обнаружится каких-либо своих способов уходить от иммунного ответа, но это маловероятно. Жизненная стратегия таких вирусов - успеть размножиться и перескочить к следующему хозяину до того как организм успеет среагировать.
Читать полную новость с источника 

Комментарии (0)