Установлена структура ключевого белка в «короне» вируса SARS-CoV-2

Новый коронавирус SARS-CoV-2 вызвал вспышку инфекции Covid-19, которая, по последним данным, поразила более 75,7 тысячи человек, из которых больше 16 тысяч выздоровели, а 2126 — скончались. И пока медики сражаются с эпидемией, ученые продолжают исследовать вирус и его особенности, ведется поиск и испытание потенциальных вакцин. Несмотря на то что SARS-CoV-2 оказался близким родственником SARS-CoV, возбудителя «атипичной пневмонии», готовые антитела к SARS-CoV новый коронавирус не связывают.

Почему так происходит, становится ясно из результатов новой работы Джейсона Маклиллана (Jason McLellan) и его коллег из Техасского университета и американского Национального института аллергических и инфекционных заболеваний. В статье, опубликованной в журнале Science, они описывают детальную трехмерную структуру S-белка, важнейшего элемента «короны» SARS-CoV-2.

S-белки покрывают оболочку вирусной частицы, словно колючки или лучи, откуда и их название — Spike (в переводе с английского — «шип»). Именно их атакуют противовирусные антитела — если они есть. А для самого вируса S-белки служат главным инструментом заражения клеток. Своей внешней частью они имитируют структуру обычных и важных для клетки молекул, благодаря чему связываются с соответствующими мембранными рецепторами — и проникают внутрь. Так, S-белки коронавирусов SARS-CoV и SARS-CoV-2 взаимодействуют с ангиотензинпревращающим ферментом 2 (ACE2).

Используя криогенную электронную микроскопию, ученые выяснили трехмерную структуру поверхности S-белка коронавируса SARS-CoV-2 с разрешением до 3,5 Ангстрема. Стоит добавить, что S-белки меняют свою конформацию: изготовившиеся к заражению, они имеют одну форму, а уже связавшись с мишенью — меняют ее. Маклиллан и его соавторы работали с первой, «префузионной» конформацией.

Как можно было ожидать, в целом молекула оказалась той же, что и у возбудителя «атипичной пневмонии» SARS-CoV. Однако некоторые нюансы отличались: так, связывающийся с рецептором АСЕ2 участок обладает повышенной аффинностью к своей мишени, что, видимо, объясняет и большую легкость, с которой новый вирус инфицирует клетки и распространяется.

Кроме того, авторы продемонстрировали, что антитела к SARS-CoV не способны надежно закрепиться на S-белке SARS-CoV-2. Впрочем, теперь, когда в распоряжении специалистов есть детальная структура этого белка, она сильно облегчит получение новых перспективных антител и вакцин. Возможно, вакцину даже удастся получить на основе самого S-белка, просто его модифицировав, — и новый коронавирус, наконец, сам станет мишенью.