Mokslininkai modeliavo ir palygino smaigalinio baltymo SARS-CoV-2 gebėjimą surišti angiotenziną konvertuojantį fermentą 2 žmogaus audiniuose ir 12 kitų gyvūnų, įskaitant šikšnosparnius ir pangolinus. Kaip paaiškėjo, S-baltymas sudaro daugiausiai vandenilio ryšių su žmogaus membranos baltymu.
Nuniokojanti Covid-19 pandemija paskatino ne tik skiepų ir vaistų kūrimą, bet ir kėlė klausimų apie tokių virusų zoonozinio perdavimo iš gyvūnų žmonėms mechanizmus. Supratimas, kaip patogenai juda tarp rūšių, padės užkirsti kelią panašių įvykių rizikai arba sumažinti jų riziką ateityje ir paaiškinti, kodėl žmonių populiacijos turi skirtingą jautrumą infekcijoms.
Australijos mokslininkai iš Flinderso universiteto ir Monasho universiteto palygino SARS-CoV-2 galimybes užkrėsti žmones, taip pat naminius ir egzotinius gyvūnus. Komanda naudojo 12 rūšių genominius duomenis, kad sukurtumėte kiekvieno iš pagrindinių angiotenziną konvertuojančio fermento 2 receptorių kompiuterinį modelį. Šie modeliai buvo naudojami apskaičiuojant SARS-CoV-2 smaigalio S-baltymo prisijungimo prie gyvūnų membranos baltymų stiprumą.
„Spygliuotas baltymas (S-baltymas), turintis funkcinę daugiabučio furino skilimo vietą ties S1-S2 riba, vaidina pagrindinį vaidmenį užkrėčiant SARS-CoV-2. S-baltymo monomerą sudaro sulietas peptidas, du heptadiniai pasikartojimai, tarpląstelinis domenas, N-galinis domenas, du padomeniai ir transmembraninė sritis. Nustatyta, kad ACE2 yra pagrindinis S baltymo receptorius. Jų susiejimas laikomas kritiniu infekcijos ir žmogaus perdavimo pernešėju. ACE2 yra žmogaus plaučiuose, arterijose, širdyje, inkstuose ir žarnose. Mums nepriklausančios rūšys labai skiriasi jautrumu SARS-CoV-2. Kadangi ACE2 sekos skiriasi, tai padidina tikimybę, kad S-baltymo gebėjimo surišti ACE2 skirtingose būtybėse skirtumai gali būti pagrindas jautrumui infekcijai. „paskelbta „ Scientific Reports“ .
Tyrėjai iškėlė hipotezę, kad struktūriniai ACE2 pokyčiai gyvūnams ir žmonėms gali nustatyti prisijungimą prie S-baltymų ir taip nustatyti, kurios rūšys yra jautrios infekcijai. Verta prisiminti, kad nedidelis smaigalio baltymo rišamumas su pelės ACE2 greičiausiai paaiškina, kodėl šie graužikai nėra jautrūs SARS-CoV-2.
Nors tiesioginis skirtingų rūšių baltymų prisijungimo prie AKF2 matavimas gali suteikti vertingų duomenų, tam reikia laiko ir medžiagų. Todėl tyrimo autoriai pasuko alternatyviu keliu – jie atliko struktūrinį modeliavimą in silico. Netiesiogiai darbe dalyvavę gyvūnai, tikriausiai, dalyvavo perduodant SARS-CoV-2 žmonėms (šikšnosparniai ir pangolinai), arba buvo jautrūs infekcijai (atsparūs infekcijai) (tigras, pelė, šeškas, žiurkėnas, cibatas, beždžionė), arba yra tiesiog svarbios žemės ūkio ar naminės rūšys (karvė, arklys, katė, šuo). Rezultatai parodė, kad SARS-CoV-2 stipriau jungiasi su žmogaus ACE2, kuris iškloja ląstelių paviršių visame kūne, nei baltymai iš bet kurio iš bandytų gyvūnų, įskaitant šikšnosparnius ir pangolinus.
Kompiuteriniai modeliavimai taip pat parodė, kad SARS-CoV-2 gebėjimas prisijungti prie šikšnosparnio ACE2 baltymo yra mažas. Tai reiškia, teigia mokslininkai, kad virusas žmonėms nebuvo perduotas tiesiogiai iš šikšnosparnių. Vadinasi, jei pandemija tikrai turi natūralų šaltinį, ligos sukėlėjas galėjo patekti į žmones tik per tarpinę rūšį, ir ji dar nebuvo nustatyta. Galbūt tai dar Skujuotiniai, kaip anksčiau siūlė : jų membranos baltymų ir virusas parodė aukščiausią rišlumas visų tyrime dalyvavusių gyvūnų.
„Apskritai, neatsižvelgiant į intriguojančius pangolinų rezultatus, mūsų tyrimas parodė, kad koronavirusas yra labai gerai pritaikytas užkrėsti žmones. Mes taip pat patvirtinome, kad kai kurie naminiai gyvūnai – katės, šunys ir karvės – taip pat yra jautrūs infekcijai “, – padarė išvadą mokslininkai. Norint suprasti, koks koronaviruso kilmės paaiškinimas yra teisingas, vis dar reikia atlikti išsamius ir išsamius mokslinius tyrimus, pagrįstus įrodymais. Kaip ir kur SARS-CoV-2 pritaikytas tapti toks pavojingas žmonėms, taip pat lieka paslaptis.
