Вчені пов’язали заразність дельта-штаму sars-cov-2 з малопомітною мутацією n-білка

25

З літа цього року триває поширення дельта-штаму коронавірусу sars-cov-2, який виділяється підвищеною контагіозністю (заразністю). Від альтернативних штамів варіант відрізняється набором мутацій, деякі з яких надають йому особливо небезпечні властивості. Ці зміни зачіпають і s-білок, що допомагає sars-cov-2 інфікувати клітини, і інші ділянки його геному.

Команда професора каліфорнійського університету дженніфер дудни (jennifer doudna) запропонувала новий метод, що дозволяє перевірити кожну мутацію індивідуально і дізнатися її «особистий» внесок у властивості вірусу. Нагадаємо, дудна-одна з творців технології редагування генома crispr/cas, за що в 2020 році отримала нобелівську премію. Тепер вона взяла участь у появі ще одного потенційно проривного інструменту, про який розповідається в статті, опублікованій в журналі science.

Зазвичай вивчення таких мутацій ведуть, переносячи окремі гени в інший, більш безпечний вірус і отримуючи щось на зразок гібрида. У разі нового коронавірусу для цього використовують, як правило, лентивіруси, здатні виробляти і включати в свої оболонки той самий s-білок.

На відміну від цієї системи, використані дудною і її колегами «вірусоподібні частинки» (viruslike particle, vlp) складаються з тієї ж оболонки, що sars-cov-2, проте позбавленої звичайного вмісту — рнк самого вірусу. Замість нього всередину вноситься індикаторна система-гени флуоресцентного білка, службовці індикаторами зараження клітини частинками vlp. Розмножуватися і заражати інші клітини vlp не здатні, працюючи як одноразові тест-системи, світіння яких вказує на успішне зараження клітини.

схема структури вірусу sars-cov-2 і його синтетичної cvp-частинки / © abdullah syed et al., 2021

Вчені розглянули роботу vlp нового коронавірусу, що несе різні мутації, характерні для дельта-штаму. Найбільш цікавою з них виявилася r203m, яка зачіпає не s-білок, а ще один структурний протеїн вірусу — n-білок, необхідний для стабілізації рнк всередині оболонки. Він містить вкрай варіабельний ділянку — сім ланок-амінокислот, які дуже часто схильні до мутацій, таким як r203m.

Експерименти показали, що клітини, заражені vlp-частинками з r203m, флуоресцировали в 7,5 рази яскравіше, ніж при використанні vlp-частинок альфа-штаму, і в 4,2 рази яскравіше частинок гамма-штаму. Це підтвердили і досліди з реальними вірусними частинками. Працюючи в захищеній лабораторії, вчені з’ясували, що сама поява мутації r203m робить sars-cov-2 набагато більш небезпечним.

Здавалося б, мутація зачіпає n-білок, який ніяк не бере участі в зв’язуванні вірусу з поверхнею клітини і проникненням всередину. Однак він важливий для збірки і» зміцнення ” нових вірусних частинок. Цей процес відбувається всередині інфікованої клітини за рахунок випадкових зустрічей і взаємодій окремих блоків-молекул і далеко не завжди проходить успішно. Серед міріад вірусних частинок, які при цьому утворюються, багато збираються з порушеннями, містячи не всю рнк або зовсім її позбавлені. Мабуть, r203m робить геном стабільнішим, знижує “відсоток браку” при складанні частинок дельта-штаму sars-cov-2 — і в рази збільшує кількість вірусів, готових до нового зараження.