科学者たちは、コロナウイルスのとげタンパク質の突然変異の1,000以上の組み合わせを研究しました

SARS-CoV-2 は、ウイルスの先端から突き出た部分であるスパイクタンパク質に変異を獲得するように進化しました。

細胞の表面に付着して、感染。コロナウイルスのこの部分に変異があると、ヒトの細胞に結合したり、抗体を回避したりする能力が高まります。ニューヨーク大学とニューヨーク大学アブダビ校のゲノミクス・システム生物学センターによる新しい研究では、コンピュータモデリングを使用してスパイクタンパク質変異の生物学的重要性を評価している。目標は、ACE2 受容体とより強く結合する、または抗体に対する耐性がより強いウイルスのバージョンを特定することです。

クレジット：Hin HarkGanおよびChristineGansalus、ニューヨーク大学生物学部。

科学者たちは、スパイクタンパク質のこれらの突然変異が世界のいくつかの地域でウイルスが急速に広がる主な理由であると推測しています。

ここ数ヶ月、新しいものなどコロナウイルスの感染性株は、インドやブラジルなどの国で流行の新しい波をもたらします。状況が悪化しているため、新しい感染性ウイルス株を迅速に予測する方法が必要です。しかし、新しいオプションを追跡するのは簡単な作業ではありません。ゲノム配列決定は、例えば、SARS-CoV-2スパイクタンパク質だけで約5,000の可能な変異体を持っていることを示しています。

このような幅広いオプションのスクリーニング科学者たちは、従来の実験方法に大きな挑戦をもたらしていると指摘しています。コンピュータシミュレーションの利点は、数日で100の突然変異を簡単に推定できることです。

科学者たちは計算手法に注目したこれは、SARS-CoV-2 スパイク タンパク質が、多くの細胞型の表面にあるタンパク質である ACE2 受容体をどのように認識して宿主細胞に侵入するかをモデル化したものです。彼らは、コロナウイルス スパイク タンパク質の 1,003 の変異の組み合わせを評価しました。ブラジル、南アフリカ、英国、インドで感染者が急増。

オプションの体系的な評価は、ACE2受容体にしっかりと結合するスパイク変異は、結合界面での変異の2つのクラスター、つまり「ホットスポット」で発生します。それらは構造的に柔軟な領域にあります。これは、結合を増加させる変異が脊椎のコンフォメーションを効果的に再プログラムして、ACE2受容体を認識する能力を強化したことを意味します。

この研究は、次の雑誌に掲載されました。分子生物学ジャーナル。

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