Појавата на новата варијанта на корона вирусот повторно предизвика интерес за делот од вирусот познат како шилест протеин.
Новата варијанта носи неколку промени во однос на шилестиот протеин наспроти останатите посродни варијанти што е и една од причините за грижа. Новите промени може да влијаат врз биохемијата на протеинот а со тоа и врз трансмисијата на вирусот. Овој протеин е и основата за сегашните вакцини кои се насочени кон развој на имун одговор кон него. Но, што точно представува шилестиот протеин и зошто е толку важен?
Во светот на паразитите многу бактериски и габични патогени може да преживеат самите без потреба од клетка домаќин. Но вирусите не можат. Тие мораат да влезат во клетките за да се реплицираат користејќи ја биохемиската машинерија на самата клетка во изградбата на нови вирусни честички со цел ширење кон други клетки и индивидуи.
Нашите клетки имаат развиено одбрана кон вакви напади. Една од главните одбрани на клеточниот живот е неговата обвивка составена од масен слој кој ги содржи сите ензими, протеини и ДНК кои се составен дел од клетката.
Поради биохемиската природа на мастите кои се дел од обвивката, надворешната површина е високо негативно наелектризирана. Вирусите мора да ја поминат оваа бариера за да добијат пристап до клетката.
Како SARS-CoV-2 влегува во клетките и се репродуцира (Заслуга: Pislar et al., PLoS Pathog, 2020, CC BY)
Како и клеточниот живот коронавирусите се обвиени со липидна мембрана. За да влезе во една клетка обвиениот вирус се служи со протеини (односно гликопротеини, бидејќи се често врзани со шеќерни молекули) за да ја спои својата мембрана со онаа на клетката. Шилестиот протеин е еден ваков гликопротеин. Ебола вирусите имаат еден, вирусот на инфлуенца има два додека herpes simplex вирусот има пет.
Шилестиот протеин е составен од линеарен ланец од 1273 амино-киселини кои се уредно свиткани во структура која содржи до 23 шеќерни молекули. Шилестите протеини сакаат да се врзуваат едни со други при што три засебни молекули создаваат една функционална тримерна (троделна) единица. Самото шило може да се подели на три засебни функционални единици познати како домени кои извршуваат засебни биохемиски функции, меѓу кои врзување за клетката домаќин, фузија на мембраните и фиксација на шилото за виралната обвивка.
Шилестиот протеин на SARS-CoV-2 е заглавен на грубо сферичната вирусна честичка, вметнат во обвивката насочен кон надвор подготвен да се закачи за клетките. Се претпоставува дека има грубо околу 26 шилести тримери на една вирусна честичка.
Вирусиниот протеин е составен од различни делови кој извршуваат различни функции (Заслуга: Rohan Bir Singh, CC BY)
Една од овие функционални единици се врзува за протеин на површината на нашите клетки наречен ACE2 при што доаѓа до превземање на вирусната честичка и фузија на мембраните. Шилото е исто така вклучено во други процеси како составувањето на вирусната честичка, обезбедување на нејзината структурна стабилност и евазија на имуниот систем.
Поради важноста на овој протеин за вирусот многу антивирални вакцини и лекови се насочени кон виралните гликопротеини.
Во однос на SARS-CoV-2, вакцините произведени од Pfizer/ВioNTech и Moderna се насочени кон давање инструкции на нашиот имун систем како да создаде своја верзија на шилестиот протеин, што и се случува кратко по имунизација. Производството на овој протеин во нашите клетки го започнува процесот на производство на заштитни антитела и Т-клетки.
Едно од најзагрижувачките својства на шилестиот протеин кај SARS-CoV-2 е тоа како се менува со тек на времето за време на еволуцијата на вирусот. Кодот на протеиниот испишан во самиот геном на вирусот може да се менува и мутира при еволуцијата на вирусот менувајќи ги биохемиските својства на протеинот.
Повеќето мутации не се полезни и или ќе доведат до нарушување на функцијата на протеинот или пак нема да имаат никаков ефект врз неговата функција. Но, некои може да предизвикаат промени кои ќе и дадат на новата верзија на вирусот селективна предност преку зголемување на преносливоста или инфективноста.
Еден начин на кој што може ова да се случи е преку мутација во делот на шилестиот протеин кој ги спречува заштитните антитела да се врзуваат за него. Друг начин на кој што може ова да се случи е да дојде до зголемување на афинитетот на шилестиот протеин за нашите клетки.
Поради ова новите мутации кој го менуваат шилестиот протеин се навистина загрижувачки – односно може да влијаат врз контролата на ширењето на вирусот. Новите варијанти најдени во Обединетото Кралство и на други места имаат мутации на шилестиот протеин во деловите на протеинот кој се одговорни за влегувањето на вирусот во клетките.
Ќе мора да се изведат лабораториски експерименти да се одреди дали и како овие мутации значајно го менуваат протеинот и дали нашите сегашни мерки за контрола ќе останат ефективни.
Конор Бамфорд, истражувач на одделот за вирологија при Кралскиот универзитет во Белфаст
Превод: Максим Осман-Николов
Извор: www.sciencealert.com
