Подтверждено наличие еще одного пути, по которому коронавирус SARS-CoV-2 проникает в клетки — Naked Science
10 минут
Мария Азарова

Подтверждено наличие еще одного пути, по которому коронавирус SARS-CoV-2 проникает в клетки

6.9

Сразу два новых исследования нашли объяснение высокой инфекционности SARS-CoV-2 и его способности так легко и быстро захватывать организм. Кроме того, ученые показали еще одну потенциальную цель для борьбы с вирусом.

Частицы вируса SARS-CoV-2
Частицы вируса SARS-CoV-2 (красные) покрывают бронхи человека (синие) и слизь (желтые) / © Лаборатория Ehre, Медицинская школа UNC)

Группа ученых под руководством медиков и биологов из Бристольского университета определила, в чем секрет высокой инфекционности SARS-CoV-2 — возбудителя Covid-19 — по сравнению с другими коронавирусами и почему он может так быстро распространяться по клеткам всего организма. Результаты опубликованы в журнале Science.

Для заражения SARS-CoV-2 должен сначала прикрепиться к мембранному белку ACE2 (ангиотензинпревращающий фермент 2), который выстилает поверхность клеток по всему нашему организму. После присоединения вирус проникает в клетку и воспроизводит несколько своих копий. Затем реплицированные частицы высвобождаются, что приводит к передаче SARS-CoV-2. Для прикрепления к клеткам и вторжения в них коронавирус использует S-белок (они покрывают оболочку вирусной частицы, как колючки или лучи, отсюда и название — Spike, «шип»). И понимание процесса, посредством которого спайковый белок распознает человеческие клетки, — ключевой вопрос в разработке методов лечения Covid-19 и вакцин.

«Изучая последовательность S-белка SARS-CoV-2, мы были поражены наличием небольшой последовательности аминокислот, которая, казалось, имитировала последовательность белка, обнаруженную в человеческих белках, взаимодействующих с нейропилином-1. Это привело нас к простой гипотезе: может ли шипиковый белок коронавируса связываться с нейропилином-1, чтобы инфицировать клетки?» — пишут ученые.

Нейропилин-1 — мембранный белок, продукт гена NRP1. Это один из двух похожих белков, регулирующих формирование кровеносных сосудов и нервов. К тому же экспрессируется на более высоких, чем обычно, уровнях при некоторых онкологических заболеваниях. Поэтому нейропилин-1 уже становился объектом исследований как потенциальная мишень для лечения рака.

После того как авторы исследования благодаря рентгеноструктурному анализу и биохимическому подходу выяснили, что шипиковый белок коронавируса связывается с нейропилином-1, они сделали еще одно важное открытие. Это взаимодействие, как оказалось, помогает усиливать инфекционность SARS-CoV-2 и упрощает его проникновение в клетки. «Затем с помощью моноклональных антител — белков, созданных в лаборатории и напоминающих природные антитела — нам удалось ослабить способность SARS-CoV-2 инфицировать человеческие клетки», — добавили они.

Изображение человеческих клеток, подверженных SARS-CoV-2. Инфицированные клетки помечены зеленым. Удаление NRP1 резко снижает инфекционность коронавируса. Это также можно было наблюдать, когда клетки обрабатывали лекарством или антителом к NRP1 / © Бристольский университет.

Параллельно с этим в том же Science вышла статья ученых из Технического университета Мюнхена (Германия), Университета Хельсинки (Финляндия) и Университета Тарту (Эстония). Они тоже подтвердили, что белок нейропилин-1 играет роль помощника SARS-CoV-2 и позволяет ему быстрее проникать в клетку-хозяина, захватывая организм.

«Чтобы определить, может ли SARS-CoV-2 использовать нейропилин-1 (NRP1) для проникновения и повышения инфекционности, мы создали лентивирусные частицы, псевдотипированные S-белком этого вируса. Клеточная линия НЕК-293Т, которая почти не имеет обнаруживаемых транскриптов ACE2 и NRP1, трансфицировала плазмиды. При индивидуальной экспрессии ACE2 делал клетки восприимчивыми к инфекции. А NRP1 едва ли способствовал инфицированию в клеточной линии, но его совместная экспрессия с ACE2 и мембрано-связанной сериновой протеазой TMPRSS2 заметно усиливала способность вируса заражать клетки. <…> Следовательно, NRP1 может усиливать инфекцию в присутствии других факторов хозяина. Чтобы проверить специфичность проникновения NRP1-зависимого вируса, мы разработали моноклональные антитела (mAb) для блокирования внеклеточного домена b1b2 NRP1, который, как известно, опосредует связывание с пептидами CendR», — объяснили ученые.

Благодаря моноклональным антителам SARS-CoV-2 с измененным сайтом не зависел от нейропилина-1. Однако, несмотря на то что обеим научным группам удалось блокировать активность вируса, лишив его возможности связываться с нейропилином-1 в клетках, выращенных в лаборатории, не ясно, получится ли достичь такого же эффекта на пациентах с Covid-19.

«Пока рано делать предположения, может ли прямое блокирование нейропилина стать реальным терапевтическим подходом, поскольку есть риск, что это приведет к побочным эффектам. Необходимо провести еще исследования. Наша лаборатория уже изучает действие новых молекул, которые мы разработали, чтобы прервать связь между вирусом и нейропилином. Предварительные результаты многообещающие, и мы надеемся вскоре получить подтверждения in vivo», — сказал Джузеппе Балистрери, вирусолог из Хельсинкского университета.

Тем не менее авторы уверены, что выявленная ими связь между S-белком SARS-CoV-2 и нейропилином-1 предоставляет ранее неизвестный путь для борьбы с пандемией коронавируса. «Если вы думаете, что ACE2 — это дверной замок для входа в клетку, то нейропилин-1 — фактор, который направляет вирус к двери. ACE2 экспрессируется на очень низких уровнях в большинстве клеток. То есть вирусу непросто найти двери для проникновения. Но другие факторы, такие как нейропилин-1, могут помочь вирусу обнаружить свою дверь», — подытожил Балистрери.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 09:15
52 минуты
Александр Березин

Решение Совета по космосу РАН повременить с созданием сверхтяжелой ракеты для полетов на Луну звучит странно. Куда откладывать лунную ракету, когда в США средство полета туда отправится в космос уже в 2022 году? Если присмотреться к ситуации внимательно, все еще хуже. Starship — не просто ракета для полетов к Луне и Марсу, а технологическое решение, которое навсегда перевернет военно-политический баланс на Земле. Попробуем разобраться, откуда у «Роскосмоса» такое нежелание посылать людей в дальний космос и как прорывной проект Илона Маска может оказаться дорогой к настоящей Звезде Смерти.

21 января
4 минуты
Ольга Иванова

В эпоху ранней бронзы европейцы использовали металлические кольца в качестве денежного эквивалента. К такому выводу пришли ученые из Нидерландов.

Позавчера, 12:49
4 минуты
Ольга Иванова

Особенно это касается витаминов D и A, а также холестерина и незаменимых аминокислот. Все эти показатели у детей, которых кормили в соответствии с веганским меню, оказались значительно ниже, чем у малышей, придерживавшихся обычной диеты.

19 января
7 минут
Мария Азарова

Опрос с участием небольшого числа зараженных коронавирусом показал, какими тремя «глазными проявлениями» может сопровождаться Covid-19.

18 января
5 минут
Ольга Иванова

Американские ученые выявили следы растений, не относящихся к табаку, в лекарственных сосудах древних майя.

18 января
4 минуты
Ольга Иванова

Ученые выяснили, что религиозность и духовная борьба значительно влияют на экспрессию белков, связанных с сердечно-сосудистыми заболеваниями. По крайней мере, это характерно для уроженцев Южной Азии, проживающих в США.

4 января
2 минуты
Илья Ведмеденко

В России приступили к летным испытаниям нового Ту-214. По имеющимся данным, речь идет о третьем и заключительном экземпляре Ту-214ПУ, изготовленном по контракту от 2017 года.

6 января
42 минуты
Александр Березин

Попытки нашей страны создать замену сверхмассовому биплану советской эпохи терпят неудачи вот уже тридцать лет. Причина проста: кризис легкомоторной авиации в целом. Когда-то самая передовая часть авиастроения сегодня застряла на решениях большой древности — и без резкого изменения всей концепции "летающего такси" так и не увидит заметных результатов.

4 января
7 минут
Василий Парфенов

Наступление Мирового океана на сушу, как правило, связывают с глобальным потеплением. Однако испанские геологи описали еще одну проблему, которая только усугубляет ситуацию. Они подсчитали, что из-за проседания почв территория, на которой проживает 19% населения Земли, окажется ниже уровня моря уже к 2040 году.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: