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Choc des mutations sur l'affinité obligatoire des variantes SARS-CoV-2 avec ACE2 et anticorps existants

Cinq variantes d'intérêt (VOIs) et quatre variantes de la préoccupation (VOCs) du virus nouveau du coronavirus 2 de syndrôme respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2) ont été identifiées par l'Organisation Mondiale de la Santé (WHO) jusqu'ici. La variante de triangle est actuel la plus répandue. Ces variantes ont un transmissibility plus élevé que le virus originel dû aux mutations dans le domaine récepteur-grippant (RBD) des protéines de la pointe (s) de SARS-CoV-2 en réponse au changement de goujon-immunisation immunisée de profils. Ces variantes de mutant s'étendent rapidement dans les pays avec des régimes élevés de vaccination, et le monde fait face au risque d'une onde neuve de l'infection de la maladie 2019 de coronavirus (COVID-19).

Étude : Variantes SARS-CoV-2, mutations de RBD, affinité obligatoire, et évasion dÉtude : Variantes SARS-CoV-2, mutations de RBD, affinité obligatoire, et évasion d'anticorps. Crédit d'image : Kateryna Kon/Shutterstock

Dans un papier publié dans le tourillon international des sciences moléculaires, les chercheurs ont expliqué leur analyse des mécanismes qui déclenchent l'arrimage des variantes SARS-CoV-2 à l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 (ACE2) et aux anticorps, désignée sous le nom de l'arrimage de protéine-protéine.  Ils avaient l'habitude la base de données de banque de données (PDB) de protéine à la source les caractéristiques de la structure 3D d'ACE2, d'anticorps, de RBD, et de tous leurs composés et logiciel de PyMOL pour manifester les surfaces hydrophobes de ces protéines et pour entraîner leurs structures 3D.

Utilisant l'intégration, ils ont prévu la taille des endroits de contact hydrophobes et hydrophiles en ces structures complexes et de l'affinité obligatoire de RBD et d'ACE2/antibodies utilisant la compensation d'entropie-enthalpie. Par la suite, la modification d'énergie libre de Gibbs a été prévue.

L'étude

Les chercheurs ont effectué deux découvertes significatives au sujet de SARS-CoV-2 RBDs. D'abord, cela les mutations existantes de RBD ont déjà produit toutes les mutations nuisibles possibles. Par conséquent le transmissibility SARS-CoV-2 a déjà grimpé jusqu'à son niveau plus élevé possible.  En second lieu, si une mutation se produit à la 498th position des acides aminés du RBD, il peut potentiellement améliorer son affinité obligatoire.

L'arrimage de protéine-protéine induit la modification d'énergie libre de Gibbs qui peut être considérée l'affinité obligatoire. Dans le composé SARS-CoV-2-RBD-ACE2, on l'a observé que le Gibbs la modification d'énergie que libre provoquée par le RE AJOUTENT l'interaction est négligeable. Ainsi, la mutation de L452R augmente l'affinité obligatoire entre le RBD et l'ACE2. Les chercheurs avaient l'habitude cette information pour prévoir la différence mutation-induite de modification d'énergie libre de Gibbs pour tout le VOCs dans le grippement avec ACE2 comparé au SARS-CoV-2 originel.  La modification d'énergie libre prévue de Gibbs du composé SARS-CoV-2-RBD-ACE2 était plus grande que celle du composé SARS-CoV-RBD-ACE2, expliquant pourquoi SARS-CoV-2 a un transmissibility plus élevé comparé à Radars à ouverture synthétique-CoV.

La mutation de L452R dans SARS-CoV-2 réduit l'affinité obligatoire de beaucoup d'anticorps, de ce fait facilitant des infections de découverte par les variantes SARS-CoV-2. Les chercheurs pouvaient également déterminer que les mutations qui renversent rendement hydrophile/hydrophobe des résidus de RBD peuvent avoir comme conséquence des infections de découverte par les variantes SARS-CoV-2 dues aux changements de la complémentarité géométrique dans les compensations d'entropie-enthalpie entre le virus et les anticorps aux accepteurs.

Depuis le début de la pandémie, le RBD de la protéine de SARS-CoV-2 S a subi provoquer de plusieurs mutations faux-sens plusieurs VOCs tel que le K417N, G446V, et N501S, pour nommer quelques uns. La plupart de ces mutations faux-sens se produisent à la surface adjacente RBD-ACE2, qui est conforme à la règle de compensation d'entropie-enthalpie et est la force d'entraînement derrière l'arrimage spontané de protéine-protéine.

Les chercheurs proposés une méthode neuve pour prévoir les énergies de liaison des protéines complexes sans compter que déterminer expérimental les structures des composés de RBD-anticorps et des composés de RBD- ACE2. Ils ont également conçu une méthode neuve pour mesurer la surface totale à la surface adjacente de ces composés de protéine-protéine. Les résultats ont prouvé que Gibbs modification d'énergie libre diminue seulement pendant Ho-Ho l'interaction et augmente pendant l'AJOUTER, Ho-Salut, et les interactions de RDD, que les aides prévoient la modification d'énergie libre arrimage-induite de Gibbs.

Conclusion

Pour récapituler, les découvertes de cette étude prouvent que la cinétique plus rapide d'entrée des variantes SARS-CoV-2 à l'intérieur de l'hôte peut forcément ne pas traduire à l'écart plus rapide du virus. Ils également répètent les découvertes plus tôt sur la variante de triangle et proposent qu'elle ait un transmissibility plus élevé et s'étende rapidement et facilement même dans les pays avec les meilleurs régimes de vaccination.

Les vaccins COVID-19 tout actuel reconnus ont été conçus ont basé sur la tension SARS-CoV-2 initialement recensée en Chine fin 2019. La tension SARS-CoV-2 initiale disparaît maintenant dans les pays avec les régimes de vaccination les plus élevés et les variantes SARS-CoV-2 l'ont presque remontée. Ces tensions plus mortelles écartent de façon alarmante à un haut débit dans ces pays, qui nécessite des efforts persistants pour développer des mesures préventives plus efficaces, que ce soit des vaccins ou des anticorps thérapeutiques, contre SARS-COV-2.

Journal reference:
Susha Cheriyedath

Written by

Susha Cheriyedath

Susha has a Bachelor of Science (B.Sc.) degree in Chemistry and Master of Science (M.Sc) degree in Biochemistry from the University of Calicut, India. She always had a keen interest in medical and health science. As part of her masters degree, she specialized in Biochemistry, with an emphasis on Microbiology, Physiology, Biotechnology, and Nutrition. In her spare time, she loves to cook up a storm in the kitchen with her super-messy baking experiments.

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