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Les mutations dans les protéines de pointe de SARS-CoV-2 sélectent pour les modifications acides aminées, augmentant la stabilité de protéine

La maladie de coronavirus (COVID-19), qui est provoqué par le coronavirus 2 (SARS-CoV-2) de syndrôme respiratoire aigu sévère, continue à se répandre mondial. À partir du 1er juillet 2021, plus de 182 millions de cas de COVID-19 ont été mondial rapporté, qui a mené aux morts de presque 4 millions.

Car les efforts de vaccination ont débuté dans la plupart des pays, les variantes neuves menacent l'efficacité des vaccins COVID-19. Par exemple, les variantes SARS-CoV-2 avec des mutations en leur protéine de la pointe (s) peuvent augmenter le pouvoir infectant, le risque de décès intensifié, et l'évasion immunisée.

Étude : Les variantes SARS-CoV-2 sélectent pour les mutations de protéine de pointe qui augmentent la stabilité de protéine. Crédit d'image : Design_Cells/Shutterstock.com

Une équipe de recherche au service de la physique médicale et au génie biomédical au centre d'enseignement supérieur Londres a expliqué que les mutations dans la protéine de S de SARS-CoV-2 sélectent pour les modifications acides aminées qui ont comme conséquence une protéine plus stable que seraient autrement prévues.

Basé sur prévoir toutes les mutations possibles de protéine dans la protéine de S de SARS-CoV-2, les chercheurs prouvent que les gigantesques nombres de variantes sont plus stables que comparés prévu au mouvement propre. L'étude, postée au serveur de prétirage de bioRxiv*, met en valeur l'importance de la stabilité de protéine en comprenant l'évolution SARS-CoV-2.

Mutations SARS-CoV-2

Actuel, les variantes neuves de la préoccupation (VOCs) menacent l'efficacité vaccinique, car elles peuvent éluder la réaction immunitaire du fuselage. En outre, ces variantes sont facilement communiquées d'une personne à des des autres. Les études précédentes ont également prouvé que ces variantes pourraient augmenter le risque de maladie grave et de mort parmi les populations vulnérables.

Plusieurs du SARS-CoV-2 VOCs contiennent les mutations dans la protéine de S qui s'entretiennent un avantage au virus. Le virus a pu avoir augmenté le grippement de récepteur de l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 (ACE-2), l'altération de site de clivage, et l'évasion de système immunitaire. Les mutations peuvent également avoir la stabilité améliorée de protéine.

Structure de protéine de la pointe SARS-CoV-2. A) La pleine structure de la structure des protéines de pointe de COVID (PDBID 6XVV), sous-unités sont colorées bleue, orange, et gris. B) La sous-unité unique de protéine de pointe avec des résidus de la « alpha » variante a coloré rouge et marqué.

Le rejet de la lumière sur ces propriétés peut aider à déterminer les différences des mutations, y compris la résistance accrue de pouvoir infectant ou de vaccin. À cet effet, les chercheurs de l'étude actuelle ont utilisé des calculs de repliement des protéines comme outil pour trouver des mutations potentiellement avantageuses de SARS-CoV-2.

Une synthèse d'énergie libre de Gibbs

Le repliement des protéines est régi par le principe thermo-dynamique de l'énergie libre de Gibbs (ΔΔG), qui déclare que la séquence des acides aminés d'une protéine détermine sa structure indigène. Cette structure indigène a le minimum ΔΔG.

Quand une mutation dans la séquence des acides aminés d'une protéine se produit, les changements de ΔΔG suivront également. Dans le bureau d'études et le modèle de protéine, la prévision des changements de ΔΔG est par habitude employée pour l'optimisation d'enzymes ou la stabilité des composés de protéine. Les chercheurs de l'étude actuelle ont récent expliqué que ceci pourrait fonctionner comme facteur prédictif des mutations qui entraînent la déstabilisation ou endommagent à une protéine dans un contexte de cancer.

ΔΔG dans les mutations SARS-CoV-2 détermine la stabilité de protéine

Tandis que la stabilité des mutations dans la protéine de S de SARS-CoV-2 a été évaluée dans des études précédentes, des analyses variables n'ont pas été encore conduites. Les mutations de protéine de SARS-CoV-2 S sont susceptibles d'améliorer le grippement à d'autres molécules, ainsi que fournissent une plus longue durée de vie avant le déploiement thermique.

L'information structurelle de protéine, qui a été publiée récent pour la protéine de S du SARS-CoV-2, est nécessaire pour des prévisions calculatrices des valeurs de ΔΔG.

Dans leur travail, les chercheurs prévoient le ΔΔG pour chaque mutation faux-sens possible dans la protéine de SARS-CoV-2 S, qui s'est élevée à un total de 19.440 mutations. Cette information a été par la suite décrite comme taux de mutation de « mouvement propre », qui prouve que les variantes SARS-CoV-2 apparaissantes montrent ΔΔG inférieur et une proportion plus élevée de mutations stabilisantes que prévue.

Ceci qui trouve propose cette stabilité de protéine, tandis que rare, des jeux un rôle indispensable dans l'évolution de SARS-CoV-2. En outre, la combinaison des mutations peut avoir comme conséquence les modifications synergiques à la stabilité d'augmentation, indiquant des commandes évolutionnaires possibles pour la mutation.

Comment ΔΔG associe à SARS-CoV-2 VOCs

Prenant leur un peu plus de recherches, les chercheurs comparés la distribution mutationnelle de mouvement propre entre VOCs et SARS-CoV-2 « variantes d'intérêt (VOIs). » SARS-CoV-2 VOIs et VOCs se sont avérés pour montrer des valeurs sensiblement plus basses de ΔΔG par rapport à la population en vrac, indiquant de ce fait que ces variantes vraisemblablement ont été evolutionarily sélectées pour des mutations stabilisantes ou de non-déstabilisations.

Notamment, aucun du VOCs ne s'est avéré pour contenir les mutations qui déstabilisaient fortement, qui a été défini comme ΔΔG évalue plus grand que 2,5 Kcal/mole. De façon générale, les chercheurs ont conclu qu'un enrichissement statistique existe pour les mutations SARS-CoV-2 qui stabilisent la protéine de S par rapport au mouvement propre.

Conclusion

« Ce travail met en valeur ces mutations avec un effet stabilisateur sur la protéine de la pointe SARS-CoV-2 sont l'un des gestionnaires principaux de l'évolution du virus et de la contribution au plus grand transmissibility des variantes apparaissantes. »

L'enquête postérieure est nécessaire pour étudier la stabilité de la protéine de SARS-CoV-2 S. L'équipe propose que cela des simulations se plier des variantes neuf ordonnancées puisse fournir une méthode abordable et moderne pour mettre en valeur des mutations avantageuses. Supplémentaire, une simulation estimative davantage de mutation peut aider à prévoir de futures variantes pour apparaître.

Avis *Important

le bioRxiv publie les états scientifiques préliminaires qui pair-ne sont pas observés et ne devraient pas, en conséquence, être considérés comme concluants, guident la pratique clinique/comportement relatif à la santé, ou traité en tant qu'information déterminée.

Source:
Journal reference:
Angela Betsaida B. Laguipo

Written by

Angela Betsaida B. Laguipo

Angela is a nurse by profession and a writer by heart. She graduated with honors (Cum Laude) for her Bachelor of Nursing degree at the University of Baguio, Philippines. She is currently completing her Master's Degree where she specialized in Maternal and Child Nursing and worked as a clinical instructor and educator in the School of Nursing at the University of Baguio.

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