[ad_1]
Sebuah tim ilmuwan internasional telah menentukan perubahan struktural yang tepat dalam protein lonjakan varian omicron. Pengamatan mereka menjelaskan bagaimana virus mampu menghindari antibodi terhadap varian sebelumnya dan masih tetap sangat menular.
“Temuan ini memberikan cetak biru yang dapat digunakan para peneliti untuk merancang tindakan pencegahan baru, apakah itu vaksin atau terapi, terhadap omicron dan varian virus corona lainnya yang mungkin muncul,” kata David Veesler, peneliti di Howard Hughes Medical Institute dan profesor biokimia di Fakultas Kedokteran Universitas Washington di Seattle. Dia memimpin upaya penelitian dengan Gyorgy Snell dari Vir Biotechnology, Inc. di San Francisco.
Model protein lonjakan varian virus corona omicron menunjukkan lokasi beberapa dari 37 mutasinya (bola merah). Kredit gambar: Veesler Lab
Para peneliti melaporkan temuan mereka di jurnal Sains. Silahkan lihat makalah penelitian.
Matthew McCallum, seorang rekan postdoctoral di lab Veesler, dan Nadine Czudnochowski, seorang ilmuwan Vir Biotechnology, adalah penulis utama makalah tersebut.
Varian omicron, yang pertama kali diidentifikasi pada November 2021 di Afrika Selatan, menyebabkan lonjakan infeksi di seluruh dunia. Selain sangat menular, varian tersebut dapat menghindari antibodi terhadap varian sebelumnya yang menyebabkan infeksi terobosan di antara mereka yang telah divaksinasi dan mereka yang telah terinfeksi sebelumnya.
Daya infeksi virus diperkirakan setidaknya sebagian karena banyaknya mutasi pada urutan asam amino dari protein lonjakan virus. Virus menggunakan protein lonjakan untuk menempel dan memasuki sel yang diinfeksinya. Protein lonjakan omicron memiliki 37 mutasi yang membedakannya dari isolat SARS-CoV-2 pertama pada tahun 2020.
Sebelumnya riset oleh Veesler dan rekan telah menunjukkan bahwa antibodi yang dihasilkan oleh enam vaksin yang paling umum digunakan, dan semua kecuali satu antibodi monoklonal yang saat ini digunakan untuk mengobati infeksi, memiliki kemampuan yang berkurang atau dibatalkan untuk menetralkan omicron.
Tetapi banyak dari mutasi pada varian mempengaruhi struktur wilayah protein lonjakan yang bertanggung jawab untuk menempel dan memasuki sel, wilayah yang disebut domain pengikatan reseptor, dan banyak yang memperkirakan perubahan yang dihasilkan dalam struktur domain pengikatan reseptor mungkin mengganggu. kemampuan varian untuk mengikat targetnya pada sel. Target ini adalah protein yang disebut angiotensin converting enzyme-2, atau ACE2. Namun, dalam penelitian mereka, Veesler dan rekan-rekannya menemukan bahwa perubahan tersebut sebenarnya meningkatkan kemampuan domain pengikatan reseptor untuk mengikat ACE2 sebesar 2,4 kali lipat.
Untuk memahami bagaimana omicron mengakumulasi begitu banyak mutasi sambil mempertahankan interaksi yang efisien dengan reseptor inang ACE2, Veesler dan rekan-rekannya menggunakan studi kristalografi cryo-elektron dan kristalografi sinar-X untuk mengungkap organisasi 3D dari protein lonjakan omicron. Pendekatan ini memungkinkan mereka untuk mencapai resolusi sekitar 3 angstrom. Pada resolusi ini, dimungkinkan untuk membedakan bentuk blok penyusun asam amino individu yang membentuk protein lonjakan. Para peneliti juga menentukan bagaimana perubahan struktural pada protein lonjakan mempengaruhi kemampuan antibodi yang efektif terhadap varian sebelumnya untuk mengikat Omicron.
Dengan menggunakan teknik ini, para ilmuwan mengungkapkan bagaimana mutasi mengubah cara protein berinteraksi dengan antibodi sehingga kemampuan hampir semua antibodi monoklonal untuk melawannya berkurang, sementara, pada saat yang sama, kemampuan domain pengikat reseptor lonjakan untuk mengikat ACE2 berkurang. ditingkatkan. Efek keseluruhannya adalah memungkinkan domain pengikatan reseptor untuk menghindari antibodi yang menargetkannya dan untuk mengikat ACE2 lebih erat lagi.
Temuan ini menunjukkan betapa tangguhnya lawan SARS-CoV-2, kata Veesler.
“Virus ini memiliki plastisitas yang luar biasa: Ia dapat banyak berubah dan masih mempertahankan semua fungsi yang diperlukan untuk menginfeksi dan mereplikasi,” katanya. “Dan hampir dijamin omicron bukan varian terakhir yang akan kita lihat.”
Tujuannya ke depan adalah untuk fokus dan mengidentifikasi daerah tambahan pada protein lonjakan yang tidak dapat diubah tanpa menyebabkan protein kehilangan fungsinya, kata Veesler. Karena kepentingannya, area ini cenderung tetap terpelihara bahkan ketika bagian lain dari protein bermutasi.
Oleh karena itu, wilayah protein virus yang dilestarikan seperti itu cenderung tetap tidak berubah dalam varian baru apa pun yang mungkin muncul. Wilayah-wilayah ini akan menjadi target ideal untuk vaksin dan terapi baru yang bisa efektif tidak hanya terhadap varian baru tetapi juga sarbecovirus baru, kelompok virus yang terdiri dari SARS-CoV-2 dan SARS-CoV, kata Veesler.
Judul makalah Science adalah “Basis struktural dari penghindaran kekebalan dan keterlibatan reseptor omicron SARS-CoV-2.”
Sumber: Universitas Washington
[ad_2]
