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Impacto das mutações em afinidade obrigatória das variações SARS-CoV-2 com ACE2 e os anticorpos existentes

Cinco variações do interesse (VOIs) e quatro variações do interesse (VOCs) do vírus novo do coronavirus 2 da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS-CoV-2) têm sido reconhecidas pela Organização Mundial de Saúde (WHO) até agora. A variação do delta é actualmente a mais predominante. Estas variações têm um transmissibility mais alto do que o vírus original devido às mutações no domínio receptor-obrigatório (RBD) das proteínas do ponto (s) de SARS-CoV-2 em resposta à alteração da cargo-imunização imune dos perfis. Estas variações do mutante estão espalhando ràpida nos países com taxas altas da vacinação, e o mundo está enfrentando o risco de uma nova onda da infecção da doença 2019 do coronavirus (COVID-19).

Estudo: Variações SARS-CoV-2, mutações de RBD, afinidade obrigatória, e escape do anticorpo. Crédito de imagem: Kateryna Kon/ShutterstockEstudo: Variações SARS-CoV-2, mutações de RBD, afinidade obrigatória, e escape do anticorpo. Crédito de imagem: Kateryna Kon/Shutterstock

Em um papel publicado no jornal internacional de ciências moleculars, os pesquisadores explicaram sua análise dos mecanismos que provocam o embarcadouro das variações SARS-CoV-2 à enzima deconversão 2 (ACE2) e aos anticorpos, referida como o embarcadouro da proteína-proteína.  Usaram a base de dados do banco de dados (PDB) de proteína à fonte os dados da estrutura 3D de ACE2, de anticorpos, de RBD, e de todo seus complexos e software de PyMOL para indicar as áreas de superfície hidrofóbicas destas proteínas e para desenhar suas estruturas 3D.

Usando a integração, calcularam o tamanho das áreas de contacto hidrofóbicas e hidrófilas nestas estruturas do complexo e da afinidade obrigatória de RBD e de ACE2/antibodies usando a compensação da entropia-entalpia. Subseqüentemente, a mudança de energia livre de Gibbs foi calculada.

O estudo

Os pesquisadores fizeram duas descobertas significativas sobre SARS-CoV-2 RBDs. Primeiramente, isso as mutações existentes de RBD tem criado já todas as mutações prejudiciais possíveis. Daqui o transmissibility SARS-CoV-2 tem aumentado a seu nível possível mais alto já.  Em segundo, se uma mutação ocorre na 498th posição do ácido aminado do RBD, pode potencial aumentar sua afinidade obrigatória.

O embarcadouro da proteína-proteína induz a mudança de energia livre de Gibbs que pode ser considerada a afinidade obrigatória. No complexo SARS-CoV-2-RBD-ACE2, observou-se que o Gibbs que a mudança de energia livre causada pelo R-E ADICIONA a interacção é insignificante. Assim, a mutação de L452R aumenta a afinidade obrigatória entre o RBD e o ACE2. Os pesquisadores usaram esta informação para calcular a diferença mutação-induzida da mudança de energia livre de Gibbs para todo o VOCs no emperramento com o ACE2 comparado ao SARS-CoV-2 original.  A mudança de energia livre calculada de Gibbs do complexo SARS-CoV-2-RBD-ACE2 era mais grande do que aquela do complexo SARS-CoV-RBD-ACE2, explicando porque SARS-CoV-2 tem um transmissibility mais alto comparado aos SARS-CoV.

A mutação de L452R em SARS-CoV-2 reduz a afinidade obrigatória de muitos anticorpos, assim facilitando infecções da descoberta pelas variações SARS-CoV-2. Os pesquisadores podiam igualmente estabelecer que as mutações que invertem desempenho hidrófilo/hidrofóbica dos resíduos de RBD podem conduzir às infecções da descoberta pelas variações SARS-CoV-2 devido às mudanças na complementaridade geométrica nas compensações da entropia-entalpia entre o vírus e os anticorpos nos locais obrigatórios.

Desde o início da pandemia, o RBD da proteína de SARS-CoV-2 S submeteu-se a causar missense de diversas mutações diverso VOCs tal como o K417N, G446V, e N501S, para nomear alguns. A maioria destas mutações missense ocorrem na relação RBD-ACE2, que segue com a regra da compensação da entropia-entalpia e é a força motriz atrás do embarcadouro espontâneo da proteína-proteína.

Os pesquisadores propor um método novo calcular as energias obrigatórias de proteínas complexas além experimental de determinar as estruturas de complexos do RBD-anticorpo e dos complexos de RBD- ACE2. Igualmente planejaram um método novo para medir a área total na relação destes complexos da proteína-proteína. Os resultados mostraram que Gibbs mudança de energia livre diminui somente durante Ho-Ho a interacção e aumenta durante a ADIÇÃO, Ho-Olá!, e as interacções de RDD, que as ajudas calculam a mudança de energia livre embarcadouro-induzida de Gibbs.

Conclusão

Para resumir, os resultados deste estudo mostram que a cinética mais rápida da entrada das variações SARS-CoV-2 dentro do anfitrião não pode necessariamente traduzir à propagação mais rápida do vírus. Igualmente reiteram os resultados mais adiantados na variação do delta e sugerem que tenha um transmissibility mais alto e o espalhe ràpida e facilmente mesmo nos países com as melhores taxas da vacinação.

As vacinas COVID-19 toda actualmente aprovadas foram projectadas basearam na tensão SARS-CoV-2 identificada originalmente em China ao fim de 2019. A tensão SARS-CoV-2 inicial está desaparecendo agora nos países com as taxas as mais altas da vacinação e as variações SARS-CoV-2 substituíram-na quase. Estas tensões mais mortais estão espalhando em uma taxa alarmingly alta nestes países, que chame para que os esforços persistentes desenvolvam umas medidas preventivas mais eficazes, sejam ele vacinas ou anticorpos terapêuticos, contra 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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