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Impacto de mutaciones en la afinidad obligatoria de las variantes SARS-CoV-2 con ACE2 y los anticuerpos existentes

Cinco variantes del interés (VOIs) y cuatro variantes de la preocupación (VOCs) del virus nuevo del coronavirus 2 de la neumonía asiática (SARS-CoV-2) han sido reconocidas por la Organización Mundial de la Salud (WHO) hasta ahora. La variante del delta es actualmente la más frecuente. Estas variantes tienen transmisibilidad más alta que el virus original debido a las mutaciones en el dominio receptor-obligatorio (RBD) de las proteínas del pico (s) de SARS-CoV-2 en respuesta al cambio de la poste-inmunización inmune de los perfiles. Estas variantes del mutante se están extendiendo rápidamente en países con altos regímenes de la vacunación, y el mundo está haciendo frente al riesgo de una nueva ola de la infección de la enfermedad 2019 del coronavirus (COVID-19).

Estudio: Variantes SARS-CoV-2, mutaciones de RBD, afinidad obligatoria, y escape del anticuerpo. Haber de imagen: Kateryna Kon/ShutterstockEstudio: Variantes SARS-CoV-2, mutaciones de RBD, afinidad obligatoria, y escape del anticuerpo. Haber de imagen: Kateryna Kon/Shutterstock

En un papel publicado en el gorrón internacional de ciencias moleculares, los investigadores explicaron su análisis de los mecanismos que accionan el muelle de las variantes SARS-CoV-2 a la enzima angiotensina-que convierte 2 (ACE2) y a los anticuerpos, designado el muelle de la proteína-proteína.  Utilizaron la base de datos del banco de datos (PDB) de proteína a la fuente los datos de la estructura 3D de ACE2, de anticuerpos, de RBD, y de todo el sus complejos y software de PyMOL para visualizar las superficies hidrofóbicas de estas proteínas y para drenar sus estructuras 3D.

Usando la integración, calculaban la talla de las áreas de contacto hidrofóbicas e hidrofílicas en estas estructuras del complejo y de la afinidad obligatoria de RBD y de ACE2/antibodies usando la remuneración de la entropía-entalpía. Posteriormente, el cambio de energía libre de Gibbs era calculado.

El estudio

Los investigadores hicieron dos descubrimientos importantes sobre SARS-CoV-2 RBDs. Primero, eso las mutaciones existentes de RBD ha creado ya todas las mutaciones perjudiciales posibles. Por lo tanto la transmisibilidad SARS-CoV-2 ha aumentado a su nivel más alto posible ya.  En segundo lugar, si una mutación ocurre en la 498a posición del aminoácido del RBD, puede potencialmente aumentar su afinidad obligatoria.

El muelle de la proteína-proteína induce el cambio de energía libre de Gibbs que se puede considerar la afinidad obligatoria. En el complejo SARS-CoV-2-RBD-ACE2, fue observado que el Gibbs que el cambio de energía libre causado por el RE AGREGA la acción recíproca es insignificante. Así, la mutación de L452R aumenta la afinidad obligatoria entre el RBD y el ACE2. Los investigadores utilizaron esta información para calcular la diferencia mutación-inducida del cambio de energía libre de Gibbs para todo el VOCs en el atascamiento con ACE2 comparado al SARS-CoV-2 original.  El cambio de energía libre calculado de Gibbs del complejo SARS-CoV-2-RBD-ACE2 era más grande que el del complejo SARS-CoV-RBD-ACE2, explicando porqué SARS-CoV-2 tiene transmisibilidad más alta comparada a los SARS-CoV.

La mutación de L452R en SARS-CoV-2 reduce la afinidad obligatoria de muchos anticuerpos, así facilitando infecciones de la ruptura por las variantes SARS-CoV-2. Los investigadores podían también establecer que las mutaciones que invierten el funcionamiento hidrofílico/hidrofóbico de los residuos de RBD pueden dar lugar a infecciones de la ruptura por las variantes SARS-CoV-2 debido a los cambios en complementariedad geométrica en las remuneraciones de la entropía-entalpía entre el virus y los anticuerpos en los puntos de enlace.

Desde el principio del pandémico, el RBD de la proteína de SARS-CoV-2 S ha experimentado la producción sin sentido de varias mutaciones varia VOCs tal como el K417N, G446V, y N501S, para nombrar algunos. La mayor parte de estas mutaciones sin sentido ocurren en el interfaz RBD-ACE2, que cumple con la regla de la remuneración de la entropía-entalpía y es la fuerza impulsora detrás del muelle espontáneo de la proteína-proteína.

Los investigadores propusieron un nuevo método para calcular las energías de enlace de proteínas complejas además experimental de determinar las estructuras de los complejos del RBD-anticuerpo y de los complejos de RBD- ACE2. También idearon un nuevo método para medir la superficie total en el interfaz de estos complejos de la proteína-proteína. Los resultados mostraron que Gibbs cambio de energía libre disminuye solamente durante Ho-Ho la acción recíproca y aumenta durante el AGREGAR, Ho-Hola, y las acciones recíprocas de RDD, que las ayudas calculan el cambio de energía libre muelle-inducido de Gibbs.

Conclusión

Para resumir, las conclusión de este estudio muestran que la cinética más rápida del asiento de las variantes SARS-CoV-2 dentro del ordenador principal puede no traducir necesariamente a la extensión más rápida del virus. También reiteran las conclusión anteriores en la variante del delta y sugieren que tiene transmisibilidad más alta y se extiende rápidamente y fácilmente incluso en países con los mejores regímenes de la vacunación.

Las vacunas todo actualmente aprobadas COVID-19 fueron diseñadas basaron en la deformación SARS-CoV-2 determinada originalmente en China a finales de 2019. La deformación inicial SARS-CoV-2 ahora está desapareciendo en países con los regímenes más altos de la vacunación y las variantes SARS-CoV-2 casi la han reemplazado. Estas deformaciones más mortales se están extendiendo alarmantemente a una alta tasa en estos países, que pide esfuerzos persistentes de desarrollar dimensiones preventivas más efectivas, sea vacunas o anticuerpos terapéuticos, 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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