遏制SARS-CoV-2传播的努力可能受益于赌钱软件下载生物学家领导的团队开发的一种新的分析工具, 谁说他们对分子相互作用的计算机模拟可以预测病毒的突变,并有助于在病毒出现之前对未来的变种进行洞察.

“赌钱软件下载通过计算预测哪些突变能够更好地结合宿主受体,并更好地逃避抗体,赌钱软件下载生物学助理教授Babak摩说, 这个项目的首席研究员. “这样的突变可能会导致未来的担忧. 从赌钱软件下载的模型中获得这些知识将有助于为检测和预防做好准备, 除了治疗, 新兴的和未来的变体.”

量子力学建模使该团队能够对Omicron和其他SARS-CoV-2变体在人类宿主细胞的传染性和免疫反应规避方面的突变作用进行初步预测, 摩曼说.  冠状病毒的刺突蛋白, 或SARS-CoV-2, 结合ACE2, 受体宿主细胞上的受体, 让病毒进入细胞并感染它. 结合是感染的第一步, 而在之前的担忧变种中,有几个突变被证明对增加刺突与人类ACE2的结合很重要.

“赌钱软件下载模拟了这两个相互作用分子的电子结构,并评估了尖刺和ACE2的氨基酸如何与它们的对等物相互作用. 赌钱软件下载也评估了单个氨基酸的突变如何改变相互作用.”

研究人员已经部署了许多计算方法来检查尖峰- ace2的相互作用. 的 从头开始 量子力学模型方法, 哪个是电子结构的焦点, 被认为是高度准确的,能够检查氨基酸残基之间的短期和长期相互作用, 摩曼说.

该冠状病毒的Omicron变种被怀疑是迄今为止最具传染性的,因为它比Delta变种更能与人类受体结合,研究小组的发现表明,它可能有潜力继续进化出更强的结合,以增加传播和传染性, 根据该团队完成的一项新研究的预印本.

Babak摩

生物学助理教授Babak摩

冠状病毒的刺突蛋白, 或SARS-CoV-2, 与宿主细胞上的受体结合, 叫ACE2, 让病毒进入细胞并感染它. 结合是感染的第一步, 而在之前的担忧变种中,有几个突变被证明对增加刺突与人类ACE2的结合很重要.

“赌钱软件下载使用一个完整的量子力学模型,从理论上评估了刺突中的不同突变如何有助于其增加, 或减少, 与人类ACE2的结合强度,”摩曼说. 该模型表明,Omicron与受体蛋白的结合强于目前占主导地位的Delta亚型.”

除了Momeni, 赌钱软件下载生物学教授威尔金·约翰逊和博士后研究员马可·扎卡里亚, 法国格勒诺布尔阿尔卑斯大学的路易吉·吉诺维斯, 以及斯克里普斯研究所的迈克尔·法尔赞教授, 对报告有贡献 “通过研究SARS-CoV-2 Omicron变种的突变情况 从头开始 量子力学建模,” 可在预印宿主网站bioRxiv.

莫曼尼说:“赌钱软件下载发现欧米克隆还没有发挥其结合人类宿主细胞的全部潜力。. “赌钱软件下载发现了能够增强病毒对人类细胞亲和力的突变, 哪些会增加抗体的传染性和流失.” He cautioned that increased infectivity is only one important aspect in variants of concern; it is also important to monitor the severity of symptoms and the ability of the variant to evade antibodies and vaccines.

然而研究发现,Omicron的刺突蛋白比Delta变种与人类ACE2受体结合得更好, 并非刺突蛋白的靶向系统(受体结合域)中的所有突变都有利于结合, 这表明除了结合之外的因素可能也参与了决定变异如何进化.

一种可能的解释是,该变体获得了一些突变以逃避宿主抗体, 摩曼说. 这样的突变可能会损害其与宿主受体的结合,随后会出现额外的代偿性突变来恢复, 甚至改善, 其受体结合.

莫孟尼说,研究小组惊讶地发现了一系列的突变——有些是有益的, 一些中立的, 以及一些对hACE2有害的结合. 他说,该团队的下一步工作是通过实验验证该模型的预测.

该团队在欧米克隆上的发现建立在该团队对武汉和Delta变种的事先分析之上. 在那里, 建模发现,E484实际上是原始武汉菌株的一个“薄弱环节”, 但它已经通过变异进化,以更好地结合人类宿主细胞,并逃避一些抗体, 摩曼说. 另外, 该团队发现,与蝙蝠体内ACE2结合的武汉毒株比人类毒株更优化. 该团队预测,进一步的E484K突变添加到德尔塔变种将产生未来的担忧变种.

Ed Hayward |大学传播| 2021年12月