25 июня
Мария Азарова
36

Коронавирус SARS-CoV-2 назвали «в высшей степени адаптированным» именно к человеку

6.3

Ученые смоделировали и сравнили способность белка-«шипа» SARS-CoV-2 связывать ангиотензинпревращающий фермент 2 в тканях человека и еще 12 животных, в том числе летучих мышей и панголинов. Как оказалось, S-белок образует наибольшее количество водородных связей именно с человеческим мембранным белком.

SARS-CoV-2
SARS-CoV-2 / © Getty Images

Разрушительная пандемия Covid-19 не только стимулировала разработку вакцин и лекарств, но и подняла вопросы о механизмах зоонозной передачи таких вирусов от животных к человеку. Понимание того, как патогены перемещаются между видами, позволит предотвратить или снизить риск аналогичных событий в будущем, а также объяснить, почему человеческие популяции проявляют разную восприимчивость к инфекциям.

Австралийские ученые из Университета Флиндерса и Университета Монаша сравнили способность SARS-CoV-2 инфицировать людей, а также домашних и экзотических животных. Команда использовала геномные данные 12 видов, чтобы построить компьютерную модель ключевых рецепторов ангиотензинпревращающего фермента 2 для каждого из них. Затем эти модели применили для расчета силы связывания S-белка шипа SARS-CoV-2 с мембранными белками животных.

«Спайковый белок (S-белок) с его функциональным многоосновным сайтом расщепления фурином на границе S1-S2 играет ключевую роль в инфекционности SARS-CoV-2. Мономер S-белка состоит из слитого пептида, двух гептадных повторов, внутриклеточного домена, N-концевого домена, двух субдоменов и трансмембранного участка. ACE2 был идентифицирован как основной рецептор для S-белка. Их связывание считается критическим исходным событием для инфекции и передачи от человека человеку. ACE2 присутствует в легких, артериях, сердце, почках и кишечнике человека. Не относящиеся же к нам виды заметно различаются по своей восприимчивости к SARS-CoV-2. Поскольку последовательности ACE2 различаются между ними, это повышает вероятность того, что различия в способности S-белка связывать ACE2 у разных существу могут лежать в основе восприимчивости к инфекции», — пишут ученые в работе, опубликованной в журнале Scientific Reports.

Исследователи предположили, что структурные вариации ACE2 у животных и человека могут определить связывание S-белка и, таким образом, установить, какие виды подвержены инфекции. Стоит вспомнить, что низкая способность связывания спайкового белка с мышиным ACE2, вероятно, объясняет, почему эти грызуны не восприимчивы к SARS-CoV-2. 

Хотя прямое измерение способности связывания белка-шипа с ACE2 разных видов может предоставить ценные данные, это требует времени и материалов. Поэтому авторы исследования пошли альтернативным путем — провели структурное моделирование in silico. Косвенно участвовавшие в работе животные были либо, предположительно, причастны к передаче SARS-CoV-2 людям (летучие мыши и панголины), либо восприимчивы или устойчивы к инфекции (тигр, мышь, хорек, хомяк, циветта, обезьяна), либо просто выступают важными сельскохозяйственными или домашними видами (корова, лошадь, кошка, собака). Результаты показали, что SARS-CoV-2 связывается с человеческим ACE2, который выстилает поверхность клеток по всему нашему организму, сильнее, чем с белками любого из протестированных животных, включая летучих мышей и панголинов.

«Это крайне удивительно, если животное было первоначальным источником инфекции», — сказал профессор Дэвид Винклер, участвовавший в работе.

Компьютерное моделирование также показало, что способность SARS-CoV-2 связываться с белком ACE2 летучей мыши низка. Значит, делают вывод ученые, вирус не передался человеку напрямую от рукокрылых. Следовательно, если пандемия действительно имеет природный источник, то к людям патоген мог попасть исключительно через промежуточный вид, а его до сих пор не установили. Быть может, это все-таки панголины, как предполагали ранее: у их мембранного белка и вируса выявили самую высокую способность к связыванию среди всех животных, задействованных в исследовании.

«В целом, если отбросить интригующие результаты по панголинам, наше исследование показало, что коронавирус крайне хорошо адаптирован к заражению людей. Мы также подтвердили, что некоторые домашние животные — кошки, собаки и коровы — тоже восприимчивы к инфекции», — подытожили ученые. Все еще требуются масштабные и подробные научные исследования, основанные на доказательствах, чтобы понять, какое из объяснений происхождения коронавируса верное. Как и где SARS-CoV-2 адаптировался, чтобы стать таким опасным для человека, тоже остается загадкой.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 11:34
Илья Ведмеденко

Российские инженеры спроектировали самолет для межконтинентальных полетов в стратосфере. Его можно назвать условным аналогом британского Skylon.

Вчера, 14:21
Ольга Иванова

Исследовательская группа из Великобритании провела эксперимент и выяснила, какие факторы могут быть причиной удовольствия, получаемого от объятий.

Вчера, 12:12
Анастасия Михалева

За всю историю исследования в космосе побывали более 500 человек. В океан на глубину более 10 километров спускались всего трое. Мы до сих пор знаем о Мировом океане и его обитателях недопустимо мало.

23 ноября
Мария Азарова

Международная команда ученых на примере более чем 30 тысяч жителей Западной Европы и США оценила связь между возникновением сердечной недостаточности и приемом аспирина.

21 ноября
Александр Березин

Зачем Россия во время испытания нового оружия создала кучу обломков, угрожающих МКС? Верно ли, что подобные действия сделают ближний космос непригодным к использованию? Naked Science рассказывает, почему ответы на оба эти вопроса — совсем не такие, как кажется.

Позавчера, 11:14
Александр Березин

Группа японских исследователей выдвинула крайне интересную гипотезу: дельта-штамм в Японии был, но… «самоликвидировался» под грузом накопленных мутаций. Предположение вызывает изумление: истории неизвестны случаи самоуничтожения вирусных заболеваний, отчего же в этот раз ученые рассуждают именно так?

3 ноября
Ольга Иванова

Исследований на эту тему, как ни странно, мало, хотя предположений — великое множество. По мнению ученых из Венгрии, одна из причин такого поведения — высокая концентрация внимания на речи хозяина, а еще это означает, что собака слышит знакомое слово.

28 октября
Мария Азарова

Все образцы продукции популярных ресторанов быстрого питания, протестированные американскими учеными, содержали один или несколько видов фталатов либо других пластификаторов.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

[miniorange_social_login]

Комментарии

36 Комментариев

Что-то довольно желтушно. Так к человеку или к панголину адаптирован наилучшим образом?
    -
    0
    +
    А вы читать нормально не пробовали? « Быть может, это все-таки панголины, как предполагали ранее: у их мембранного белка и вируса выявили самую высокую способность к связыванию среди всех животных, задействованных в исследовании». ЖИВОТНЫХ. Не человека. Человек остается на первом месте, а потом уже панголины
    +
      ещё комментарии
      А человек не животное? Научная классификация Домен: Эукариоты Царство: Животные Тип: Хордовые Класс: Млекопитающие Отряд: Приматы Семейство: Гоминиды Род: Люди Вид: Человек разумный
        -
        0
        +
        Я понимаю, но тут речь идет именно о животных. И из текста это достаточно очевидно, так что не надо обвинять в "желтушности", стоит последить за своей внимательностью, ну или логикой. Глупо было бы весь текст выстраивать на том, что коронавирус адаптирован больше всего к человеку, а в конце так: а да, кстати, на самом деле, к панголинам больше всего, мы вас обманули
          -
          0
          +
          Интересно, а когда в новостях пишут "исследования проводили на животных", вам, получается, надо пояснять, что речь не о людях?
    25.06.2021
    -
    0
    +
    Отрабатывали на бедных мышках и человеческом материале, при чём тут панголины?
    -
    0
    +
    Аааа, уже не знают, как от китайцев отвести. Ясно уже, что либо у них же ковид и был разработан, либо у них же из лабы сбежал, ранее будучи пойман в диком виде. Промежуточный хозяин не найден, и это проблема. Панголин не подходит.
    +
      ещё комментарии
      27.06.2021
      -
      -1
      +
      « Промежуточный хозяин не найден, и это проблема. Панголин не подходит.» « Может, что-то в консерватории подправить?» ©
25.06.2021
-
0
+
Честно говоря, меня утомили этим ковидом ещё в прошлом году. Если слишком часто кричать "волки, волки позорные!" то будет происходить то, что происходит сейчас. Птичий грипп, свиной, ещё какое-то лихо было. Рыбьего не хватает

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы