Στον κόσμο των παρασίτων, πολλά βακτηριακά ή μυκητιακά παθογόνα μπορούν να επιβιώσουν από μόνα τους χωρίς να μολύνουν κύτταρα ξενιστές. Αλλά οι ιοί δεν μπορούν. Αντίθετα, πρέπει να διεισδύσουν στα κύτταρα για να πολλαπλασιάσουν, όπου χρησιμοποιούν το δικό τους βιοχημικό μηχανισμό για τη δημιουργία νέων ιικών σωματιδίων και να εκτείνονται σε άλλα κύτταρα ή άτομα. Όπως η κυτταρική ζωή, οι ίδιοι οι κοροϊβρίνες περιβάλλονται από ένα λιπαρό κέλυφος. Για να διεισδύσουν τα κύτταρα, χρησιμοποιούν πρωτεΐνες (ή γλυκοπρωτεΐνες, καθώς συχνά καλύπτονται με ολισθηρά μόρια σακχάρου) για να αποστραγγίσουν τη δική τους μεμβράνη με την κυτταρική μεμβράνη και έτσι να καταγράψουν το κύτταρο. Μία από αυτές τις ιικές γλυκοπρωτεΐνες είναι η πρωτεΐνη Spike των κορωνοϊών. Δεδομένης της εμφάνισης νέων στελεχών του Coronavirus Sars-COV-2, το ενδιαφέρον του κοινού στο Spike Squirrel έχει αυξηθεί πολύ. Αποδείχθηκε ότι οι νέες επιλογές COVID-19 μεταφέρουν αρκετές συγκεκριμένες αλλαγές στην πρωτεΐνη Spike σε σύγκριση με άλλες επιλογές στενής βάσης.
Αιχμές πρωτεΐνες
Ένα από τα βασικά βιολογικά χαρακτηριστικά του Coronavirus Sars-Cov-2, καθώς και μερικούς άλλους ιούς, είναι η παρουσία πρωτεϊνών αιχμής που επιτρέπουν σε αυτούς τους ιούς να διεισδύσουν στα κύτταρα-ξενιστές και να προκαλέσουν μόλυνση. Κατά κανόνα, το περίβλημα του ιού των κοροϊϊκών αποτελείται από τρεις πρωτεΐνες που περιλαμβάνουν πρωτεΐνη μεμβράνης (Μ), πρωτεΐνη κελύφους (Ε) και πρωτεΐνες ακίδων.
Η αυτογενή πρωτεΐνη S ή η τετραγωνική πρωτεΐνη αποτελείται από 1160-1400 αμινοξέα, ανάλογα με τον τύπο του ιού. Σε σύγκριση με τις πρωτεΐνες Μ και Ε, οι οποίες εμπλέκονται κυρίως στη συναρμολόγηση του ιού, η πρωτεΐνη του S διαδραματίζει καθοριστικό ρόλο στη διείσδυση των κυττάρων-ξενιστών και την έναρξη της λοίμωξης. Αξίζει να σημειωθεί ότι είναι η παρουσία των S-πρωτεΐνες στο Coronavirus οδηγεί στην εμφάνιση παρασκευασμάτων σε σχήμα ακίδας στην επιφάνεια τους.
Οι ειδικοί σημειώνουν ότι οι πρωτεΐνες S Coronavirus μπορούν να χωριστούν σε δύο σημαντικές λειτουργικές υπομονάδες, οι οποίες περιλαμβάνουν την υπομονάδα Ν-τερματικού S1, σχηματίζοντας τη σφαιρική κεφαλή πρωτεΐνης S-πρωτεΐνης και την περιοχή C-τερματικού S2, που ενσωματώνεται απευθείας στο ιικό κέλυφος. Όταν αλληλεπιδράτε με το πιθανό κύτταρο ξενιστή, η υπομονάδα S1 αναγνωρίζει και δεσμεύεται στους υποδοχείς στο κύτταρο ξενιστή, ενώ η υπομονάδα S2, η οποία είναι η πιο συντηρητική συνιστώσα της πρωτεΐνης του S, είναι υπεύθυνη για τη συγχώνευση του κελύφους του ιού με τη μεμβράνη του ξενιστή .
Είναι ενδιαφέρον: το ρωσικό δορυφορικό εμβόλιο αναγνωρίζεται ως αποτελεσματικό και ασφαλές
Αξίζει να σημειωθεί ότι χωρίς ιούς πρωτεϊνών όπως ο Sars-Cov-2, δεν θα μπορούσε ποτέ να αλληλεπιδράσει με κύτταρα πιθανών ιδιοκτητών, όπως ζώα και άνθρωποι. Για το λόγο αυτό, η πρωτεΐνη S είναι ένας ιδανικός στόχος για την έρευνα εμβολίων και αντιιικών φαρμάκων. Εκτός από τον ρόλο του στο κύτταρο, η πρωτεΐνη S ιού, ειδικότερα COVID-19, είναι ο κύριος επαγωγέας εξουδετερωτικών αντισωμάτων (NAB). Το NABS είναι προστατευτικά αντισώματα που παράγονται φυσικά από το ανοσοποιητικό μας σύστημα.
Πινακίδες και εμβόλια
Τα κύτταρα μας εξελίχθηκαν για να αντικατοπτρίζουν την εισβολή των ιών. Μία από τις κύριες προστατευτικές δυνάμεις της κυτταρικής ζωής από τους εισβολείς είναι το εξωτερικό κέλυφος του, το οποίο αποτελείται από ένα στρώμα λίπους που περιέχει όλα τα ένζυμα, τις πρωτεΐνες και τα DNAs που αποτελούν το κύτταρο. Λόγω της βιοχημικής φύσης των λιπών, η εξωτερική επιφάνεια απωθαίνει έντονα τους ιούς που θα πρέπει να ξεπεράσουν αυτό το εμπόδιο για να αποκτήσουν πρόσβαση στο κελί.
Λαμβάνοντας υπόψη το πόσο σημαντική είναι η πρωτεΐνη ακίδων για τον ιό, η επίδραση πολλών αντιϊικών εμβολίων ή φαρμάκων στοχεύει σε ιικές γλυκοπρωτεΐνες. Τα εμβόλια εναντίον SARS-COV-2, που παράγονται από την Pfizer / Biontech και Moderna, δίνουν οδηγίες στο ανοσοποιητικό μας σύστημα για να κάνουν τη δική τους εκδοχή του σκίουρου Spike, η οποία συμβαίνει λίγο μετά την ανοσοποίηση. Η παραγωγή πρωτεΐνης Spike μέσα στα κύτταρα μας στη συνέχεια εγκαινιάζει την παραγωγή προστατευτικών αντισωμάτων και Τ κυττάρων.
Ο ιός που προκαλεί πυρετό Ebola έχει μία πρωτεΐνη Spike, ο ιός της γρίπης είναι δύο, και ο ιός είναι ένας απλός έρπης - πέντε.
Καθώς η συνομιλία γράφει, ένα από τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά της πρωτεΐνης SARS-COV-2 Spiker είναι ο τρόπος με τον οποίο κινείται ή αλλάζει με την πάροδο του χρόνου κατά την εξέλιξη του ιού. Η πρωτεΐνη που κωδικοποιείται στο ιικό γονιδίωμα μπορεί να μεταλλάξει και να αλλάξει τις βιοχημικές του ιδιότητες καθώς αναπτύσσεται ο ιός.
Οι περισσότερες μεταλλάξεις δεν επωφελούνται και είτε σταματούν τη λειτουργία της πρωτεΐνης Spike, είτε δεν επηρεάζουν τη λειτουργία του. Αλλά ορισμένοι από αυτούς μπορούν να προκαλέσουν αλλαγές που δίνουν μια νέα έκδοση του επιλεκτικού πλεονεκτήματος του ιού, καθιστώντας το πιο μεταδίδεται ή μολυσματικό. Ένας από τους τρόπους στους οποίους μπορεί να συμβεί αυτό είναι μια μετάλλαξη σε ένα μέρος ενός σκίουρου ακίδας που εμποδίζει τη δέσμευση προστατευτικών αντισωμάτων με αυτό. Ένας άλλος τρόπος είναι να κάνετε τις αιχμές "πιο κολλώδεις" για τα κύτταρα μας.
Θέλετε πάντα να γνωρίζετε τα τελευταία νέα από τον κόσμο της λαϊκής επιστήμης και της υψηλής τεχνολογίας; Εγγραφείτε στο τηλεγράφημα καναλιών ειδήσεων. Εκεί θα βρείτε τις ανακοινώσεις των τελευταίων ειδήσεων του ιστότοπού μας!
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι νέες μεταλλάξεις που αλλάζουν τις λειτουργίες ενός σκίουρου ακίδας ή πρωτεΐνης S έχουν ιδιαίτερη ανησυχία - μπορεί να επηρεάσουν τον τρόπο ελέγχου της διανομής SARS-COV-2. Οι νέες επιλογές που ανακαλύφθηκαν πρόσφατα στο Ηνωμένο Βασίλειο και στη Νότια Αφρική έχουν μεταλλάξεις σε μέρη της πρωτεΐνης S, συμμετέχοντας στη διείσδυση στα κύτταρα σας. Περαιτέρω έρευνα και εργαστηριακά πειράματα θα βοηθήσουν τους επιστήμονες να μάθουν εάν - και πώς - αυτές οι μεταλλάξεις αλλάζουν σημαντικά από την πρωτεΐνη Spike και αν τα ισχύοντα μέτρα ελέγχου παραμένουν αποτελεσματικά.