SARS-CoV-2 har utvecklats för att förvärva mutationer i spikproteinet, den del av viruset som fungerar som enmed sin
Kredit: Hin Hark Gan och Christine Gansalus, NYU Institutionen för biologi.
Forskare spekulerar i att dessa mutationer i spikproteinet är den främsta orsaken till virusets snabba spridning i vissa delar av världen.
Under de senaste månaderna, nytt och mersmittsamma stammar av coronaviruset, vilket leder till nya vågor av epidemin i länder som Indien och Brasilien. Den förvärrade situationen kräver metoder för snabb förutsägelse av nya infektiösa virusstammar. Men att hålla reda på nya alternativ är ingen lätt uppgift; genomsekvensering visar att SARS-CoV-2 spikproteinet ensamt, till exempel, har cirka 5000 möjliga varianter.
Screening för ett så brett utbud av alternativutgör en stor utmaning för traditionella experimentella metoder, konstaterar forskarna. Fördelen med datorsimuleringar är att hundra mutationer enkelt kan uppskattas på några dagar.
Forskare har vänt sig till en beräkningsmetod som modellerar hur SARS-CoV-2-spikproteinet känner igenACE2-receptorn – ett protein på ytan av många celltyper – för att ta sig in i värdceller. De utvärderade 1 003 kombinationer av mutationer i coronavirusets spikproteiner, inklusive de som ledde till en ökning av infektioner i Brasilien, Sydafrika, Storbritannien och Indien.
En systematisk utvärdering av alternativen visade detSpikmutationer som tätt binder till ACE2 -receptorn förekommer i två kluster, eller "hot spots", av mutationer vid bindningsgränssnittet. De ligger i strukturellt flexibla regioner. Detta innebär att mutationer som ökar bindningen effektivt har omprogrammerat ryggradskonformationen för att öka dess förmåga att känna igen ACE2 -receptorer.
Studien är publicerad i Journal of Molecular Biology.
Läs också
Skyborgs autonoma drönare från USAF gör sin första flygning
En stor mal hittades i Australien. Hennes vingbredd är 25 cm
Forskare har förvandlat betonghus till batterier