Gli scienziati hanno studiato oltre 1.000 combinazioni di mutazioni nelle proteine ​​spinose del coronavirus

SARS-CoV-2 si è evoluto per acquisire mutazioni nella proteina spike, la parte del virus che sporge dalla sua

superfici e si aggrappa alle cellule perinfezione. Le mutazioni in questa parte del coronavirus aumentano la sua capacità di legarsi alle cellule umane o di eludere gli anticorpi. Un nuovo studio dei Centri di genomica e biologia dei sistemi della New York University e della New York University di Abu Dhabi utilizza la modellazione computerizzata per valutare il significato biologico delle mutazioni delle proteine ​​​​spike. L’obiettivo è identificare le versioni del virus che si legano più strettamente al recettore ACE2 o che sono più resistenti agli anticorpi.

Credito: Hin Hark Gan e Christine Gansalus, Dipartimento di Biologia della NYU.

Gli scienziati ipotizzano che queste mutazioni nella proteina spike siano la ragione chiave della rapida diffusione del virus in alcune parti del mondo.

Negli ultimi mesi, novità e altroceppi infettivi del coronavirus, portando a nuove ondate di epidemia in paesi come India e Brasile. Il peggioramento della situazione richiede metodi per la rapida previsione di nuovi ceppi virali infettivi. Ma tenere traccia delle nuove opzioni non è un compito facile; il sequenziamento del genoma mostra che la sola proteina spike SARS-CoV-2, ad esempio, ha circa 5.000 possibili varianti.

Screening per una gamma così ampia di opzionipone una grande sfida ai metodi sperimentali tradizionali, osservano gli scienziati. Il vantaggio delle simulazioni al computer è che si possono facilmente stimare cento mutazioni in pochi giorni.

Gli scienziati si sono rivolti a un metodo computazionaleche modella il modo in cui la proteina spike del SARS-CoV-2 riconosce il recettore ACE2, una proteina sulla superficie di molti tipi di cellule, per entrare nelle cellule ospiti. Hanno valutato 1.003 combinazioni di mutazioni nelle proteine ​​​​spike del coronavirus, comprese quelle che hanno portato a un’impennata dei contagi in Brasile, Sud Africa, Regno Unito e India.

Una valutazione sistematica delle opzioni ha mostrato cheLe mutazioni di picco che si legano strettamente al recettore ACE2 si verificano in due gruppi, o "punti caldi", di mutazioni all'interfaccia di legame. Si trovano in regioni strutturalmente flessibili. Ciò significa che le mutazioni che aumentano il legame hanno riprogrammato efficacemente la conformazione della colonna vertebrale per migliorare la sua capacità di riconoscere i recettori ACE2.

Lo studio è stato pubblicato su Giornale di biologia molecolare.

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