Молекулярные биологи из Германии нашли в ключевом белке оболочки коронавируса нового типа мутацию, с помощью которой SARS-CoV-2 соединяется с мембраной человеческих клеток и проникает внутрь них. Результаты своего исследования ученые опубликовали на bioRxiv.
Ученые под руководством профессора Ульмского университета Франка Кирхгофа открыли ключевую мутацию, благодаря которой, предположительно, вирус летучих мышей «перепрыгнул» через межвидовой барьер и начал заражать людей, а также собак, кошек и другие виды млекопитающих. В ходе работы исследователи изучили более 1,7 млн образцов коронавируса.
Кирхгоф и его коллеги сопоставили характерные для них наборы мутаций и выделили в структуре РНК вируса те вариации, которые были характерны практически для всех разновидностей SARS-CoV-2. Внимание биологов привлекла мутация T403R, расположенная в той части генома возбудителя COVID-19, которая управляет производством ключевого элемента его оболочки – так называемого S-белка.
Он отвечает за проникновение вируса в заражаемую клетку. S-белок соединяется с рецепторами ACE2 на ее поверхности и создает в ее мембране отверстие, через которое в клетку проникает вирусная РНК. Биологи создали несколько новых вариаций SARS-CoV-2 без этой особенности и встроили T403R в геном вируса летучих мышей RaTG13 – предполагаемого ближайшего родича человеческого коронавируса.
Опыты показали, что после первой процедуры заразность SARS-CoV-2 резко снизилась, а после второй частицы вируса начали сцепляться с человеческой версией белка ACE2 и успешно проникать в его клетки. Подобным образом, по словам биологов, он действовал не только на культуры одиночных клеток легких, но и на полноценные аналоги кишечной ткани. При этом вирус не потерял способности распространяться среди летучих мышей.
Все это, по мнению исследователей, говорит, что предок коронавируса «научился» заражать человека благодаря единственной мутации в его геноме, в результате которой изменилась структура S-белка. Кирхгоф и его коллеги надеются, что дальнейшее изучение геномов коронавирусов поможет понять, как и когда появилась мутация T403R и есть ли она в других вирусах рукокрылых.