Šiuo metu epidemiologiniai duomenys rodo, kad: SARS-CoV-2 yra daugiau nei 200 pasaulio šalių, maždaug 113 milijonų žmonių susirgo COVID-19 visame pasaulyje (2021 m. Vasario mėn.), O iš jų-ne 2,5 mln. mirė.
SARS-CoV-2 yra virusas, daugiausia veikiantis kvėpavimo takus, sukeliantis tokius simptomus kaip kosulys, peršalimas, karščiavimas, o sunkiais atvejais-kvėpavimo pasunkėjimas; Tačiau kartais jis taip pat gali sukelti sisteminį uždegimą, sukeliantį sepsį, širdies nepakankamumą ir daugelio organų disfunkciją.
SARS-CoV-2 infekcija yra ypač pavojinga vyresniems nei 60 metų asmenims, sergantiems lėtinėmis ligomis (pvz., Diabetu, vainikinių arterijų liga) ir žmonėms, gydomiems imuninę sistemą slopinančiais vaistais (pvz., Chemoterapija, imunosupresantai).
Šio straipsnio tikslas yra išanalizuoti SARS-CoV-2 struktūrą, genomą ir baltymus bei pateikti pagrindinę informaciją, susijusią su viruso patogeneze.
Daugiau informacijos: SARS-CoV-2: kaip atpažinti pirmuosius simptomus ir ką daryti , SARS-CoV-2 yra teigiamas vienos grandinės RNR virusas su perikapsidu (arba voką).
Perikapsidas yra tam tikras vokas, uždėtas aplink kai kurių virusų kapsidę; jį sudaro fosfolipidai ir glikoproteinai.
SARS-CoV-2 turi 29 881 azoto bazių genomą, kuris koduoja 9860 aminorūgščių.
Šis genomas yra padalintas į struktūrinių baltymų genus ir nestruktūrinių baltymų genus.
Struktūriniai baltymų genai koduoja smaigalinį baltymą (sutrumpintai S), perikapsido baltymą (sutrumpintai E, iš apvalkalo), membraninį baltymą (sutrumpintai M) ir nukleokapsido baltymą (sutrumpintai N).
Kaip rodo pavadinimas, struktūriniai baltymai susijungia ir sudaro SARS-CoV-2 struktūrą.
Kita vertus, nestruktūrinių baltymų genai koduoja baltymus, tokius kaip proteazė, panaši į 3-chimotripsiną, proteazė, panaši į papainą, arba nuo RNR priklausanti RNR polimerazė, kurios funkcijos reguliuoja ir vadovauja replikacijos procesams. Ir virusų surinkimas.
Žemiau pateikiamas atskirų struktūrinių baltymų, daugiausia dėmesio skiriant baltymui S, ir nestruktūrinių baltymų aprašymas.
Ar žinote, kad ...
SARS-CoV-2 maždaug 82% savo genomo dalijasi su SARS-CoV (atsakinga už SARS) ir MERS-CoV (atsakinga už Artimųjų Rytų kvėpavimo sindromą) koronavirusais.
Norėdami sužinoti daugiau: Koronavirusas: kas jie yra? karūnos išvaizda (taigi terminas „koronavirusas“).
Smeigtuko baltymas sveria 180-200 kDa (skaitykite kiloDalton) ir susideda iš 1273 amino rūgščių.
Spike susideda iš dviejų pagrindinių aminorūgščių komponentų, vadinamų S1 subvienetais (14-685) ir S2 subvienetais (686-1,273):
- S1 subvienete yra aminorūgščių seka, žinoma kaip RBD (angliškas akronimasReceptorių privalomasis domenas", ty receptorių surišimo domenas), kuris yra būtinas norint surišti virusą su šeimininko (ty žmogaus) ląstelėmis.
- Kita vertus, S2 subvienetas yra aminorūgščių sekų vieta (sulietas peptidas, HR1, HR2, transmembraninis domenas ir citoplazminis domenas), kurių galutinė funkcija yra skatinti susiliejimą ir viruso patekimą į šeimininko ląsteles.
Gimtojoje būsenoje (t. Y. Kai virusas niekuo neužkrečia), smaigalinis baltymas yra neaktyvaus pirmtako pavidalo. Tačiau virusas, susidūręs su potencialiu užsikrėtusiu organizmu, iš karto pereina į aktyvią formą: tikslinių ląstelių proteazės sukelia aktyvinimo procesą (taigi pats šeimininkas jį suaktyvina!), Kuris „sulaužo“ smaigalys ir sudaro S1 ir S2 subvienetus.
Kaip veikia SARS-CoV-2 smaigalinis baltymas
Smaigo baltymo SARS-CoV-2 veikimas yra sudėtingas; nagrinėjamu straipsniu siekiama jį kiek įmanoma supaprastinti, kad skaitytojai jį suprastų.
Smeigtuko baltymas yra būtinas norint pradėti šeimininko infekcijos procesą; kitaip tariant, tai yra ginklas, kurį naujasis koronavirusas naudoja infekcijai, vadinamai COVID-19, sukelti.
Spygliuotą infekcijos procesą galima suskirstyti į du etapus:
- Prisirišimas prie ląstelės šeimininko. Tai yra fazė, kurioje virusas puola ir prisijungia prie organizmo ląstelių, kurias vėliau užkrės.
- Virusinės membranos (iš esmės viruso) susiliejimas su ląstelės šeimininkės membrana. Būtent fazė leidžia virusui patekti į užpulto organizmo ląsteles ir ten išplisti savo genomą.
Susiejimas su ląstelėmis šeimininkėmis
Smaigusis baltymas jungiasi prie ląstelių šeimininkų per S1 subvieneto RBD seką.
Moksliniais tyrimais pastebėta, kad RBD seka jungiasi su ląstelėmis šeimininkėmis „sąveikaudama su ACE2 receptoriumi, esančiu ant pačių ląstelių plazmos membranos paviršiaus.
ACE2 yra fermentas ir yra homologas su ACE, baltymu, atsakingu už angiotenzino 1-9 konvertavimą.
Žmonėms ACE2 daugiausia randamas organų, tokių kaip plaučiai, žarnynas, širdis ir inkstai, ląstelių plazmos membranos paviršiuje.
Kai S1 subvienetas yra susietas su ACE2, S baltymas pradeda keisti konformaciją; šis įvykis yra palankus suliejimo fazei ir viruso patekimui į ląstelę šeimininkę.
Prisirišimas prie ACE2 ir dėl to atsirandantis konformacijos pokytis yra du pagrindiniai aspektai, padedantys realizuoti vakciną nuo SARS-CoV-2 ir suprasti šeimininko įgyvendinamus antigeniškumo ir imuninio atsako mechanizmus.
Tačiau reikia atsižvelgti į problemą: S1 subvieneto ir ypač UBR sekos mutacijos gali pakeisti konformacinių pokyčių vystymosi būdą; todėl tai gali turėti įtakos antigeninėms savybėms ir vakcinų veiksmingumui (norint sužinoti daugiau apie šią temą, rekomenduojame perskaityti straipsnį, skirtą SARS-CoV-2 variantams).
Priimančiosios ląstelės sintezė
Smaigusis baltymas sujungia virusą su ląstelės šeimininke per S2 subvieneto aminorūgščių sekas.
Virusų suliejimo procesas vyksta ant baltymų S konformacinio pokyčio bangos, kurią sukelia ryšys tarp RBD ir šeimininko ACE2 receptoriaus: smaigalio konformacijos pasikeitimas iš tikrųjų priartina viruso membraną prie ląstelės šeimininkės plazmos membranos , iki sąveikos, susiliejimo tarp membranų ir, galiausiai, iki infekuojančio viruso įtraukimo.
Kai viruso genomas patenka į šeimininko ląstelę, virusas pradeda daugintis ir infekcijos procesas gali būti laikomas užbaigtu.
Daugiau informacijos: Spike Protein Mutacijos: SARS-CoV-2 variantai subrendęs, jo nukleorūgštis (DNR arba RNR) yra uždengta baltymų kapsulėje, vadinamoje kapsidu.Šiuo atžvilgiu atlikti tyrimai parodė, kad SARS-CoV-2 baltymas E yra viroporinas, kuris, patekęs į šeimininko ląstelę, lokalizuojasi ant Golgi aparato ir endoplazminio tinklo membranos, kad būtų lengviau surinkti ir išleisti iš virionų.
Viroporinas yra virusinis baltymas, kuris veikia kaip membraninis kanalas šeimininko ląstelėse.
SARS-CoV-2 baltymas E yra labai panašus į SARS-CoV baltymą, nors jis šiek tiek skiriasi nuo MERS-CoV.
virusinės, vadinamos proteazėmis ir anksti pagamintos viruso; šios proteazės rūpinasi poliproteinų „pjaustymu“ tiksliais taškais, kad susidarytų pavieniai nestruktūriniai baltymai.
Poliproteinų strategija (iš kurios gaunami mažesni baltymai) yra labai paplitusi tarp virusų.
Įdomu pažymėti, kad prieš pjaustant baltymai, vis dar įtraukti į poliproteinus, yra neaktyvūs, nefunkcionalūs; jie tampa funkcionalūs tik įsikišus proteazėms ir jas skiliant pagrindinių aminorūgščių grandinių atžvilgiu.
Pagrindinė nestruktūrinių SARS-CoV-2 baltymų funkcija yra kovoti su virusinės RNR transkripcija ir replikacija.
Tačiau reikia pažymėti, kad šie baltymai taip pat dalyvauja viruso patogenezėje.
SARS-CoV-2 proteazė
Du ne struktūriniai baltymai, svarbūs SARS-CoV-2, neabejotinai yra proteazės, kurios yra susijusios su poliproteinų „pjaustymu“ ir baltymų, naudingų viruso RNR transkripcijai ir replikacijai, formavimu.
Šios proteazės yra žinomos kaip į 3-chimotripsiną panašios proteazės (sutrumpintai vadinamos 3CLpro) ir į papaiiną panašios proteazės (sutrumpintai-PLpro).
Atsižvelgiant į tai, kad baltymai, iš kurių jie atsiranda, paskirsto infekciją šeimininkui, aptariamos proteazės yra įdomus farmakologinis taikinys.
RNR RNR priklausoma polimerazė
Nuo RNR priklausanti RNR polimerazė yra nestruktūrinis SARS-CoV-2 baltymas, būtinas naujiems virionams skirto viruso genomo replikacijai.
Šis nestruktūrinis baltymas taip pat būtų patrauklus farmakologinis tikslas.
šeimininko ir išnaudoja juos, kad savo genomą paverstų RNR ir sukurtų baltymus, reikalingus tos pačios genetinės medžiagos replikacijai ir naujų virionų surinkimui.Remiantis tuo, kas išdėstyta pirmiau, pagrindinis vaidmuo viruso RNR transkripcijoje ir replikacijoje priklauso nestruktūriniams baltymams.
Atliekant viruso genomo transkripciją ir replikaciją, SARS-CoV-2 pradeda plisti šeimininke, inicijuodamas tikrąją infekcinę ligą.
Šioje fazėje virusas veikia organizmą šeimininką ir su citocidiniu aktyvumu (ty, kuris žudo ląsteles), ir su imuninės sistemos mechanizmais.
Kalbant apie citocidinį aktyvumą, įrodymai rodo, kad SARS-CoV-2 sukelia apoptozę (ląstelių mirtį) ir ląstelių lizę; tiksliau paaiškėjo, kad virusas sukuria sincitiją užkrėstoje ląstelėje ir sukelia ląstelės plyšimą. " , po replikacijos.
Kalbant apie imuninės sistemos sukeltus mechanizmus, tyrimai parodė, kad SARS-CoV-2 apima ir įgimtą, ir prisitaikančią imuninę sistemą (antikūnus ir T limfocitus).
Kodėl SARS-CoV-2 yra labiau užkrečiamas nei SARS koronavirusas?
SARS-CoV, už SARS atsakingas koronavirusas, taip pat įsiveržia į šeimininko ląsteles, naudodamasis UBR ir ACE2 receptorių, esančių kvėpavimo takų ląstelėse, sąveiką.
Tačiau yra svarbus skirtumas tarp tokio tipo surišimo ir įdiegto SARS-CoV-2: koronaviruso, atsakingo už COVID-19, UBR seka turi daug didesnį ryšį su ACE2 ir jungiasi prie jo daug efektyviau. , todėl daug efektyviau įsiskverbia į šeimininko ląsteles.
Moksliniai tyrimai šiuo klausimu parodė, kad aukščiau aprašytas sąveikos skirtumas atsirado dėl skirtingos aminorūgščių sudėties tarp SARS-CoV UBR ir SARS-CoV-2 RBD; visų pirma, yra dvi aminorūgščių sritys, turinčios svarbių skirtumų.
Šis giminingumo skirtumas paaiškina kelis aspektus:
- Kodėl SARS-CoV-2 R0 yra didesnis nei SARS-CoV;
- Priežastis, dėl kurios vaistai ir vakcinos, nukreiptos į SARS-CoV UBR seką ir pasirodė esą veiksmingi, netinka nuo SARS-CoV-2.
Kas yra R0?
Taip pat žinomas kaip „bazinis dauginimosi skaičius“, R0 reiškia vidutinį antrinių infekcijų, kurias sukėlė kiekvienas užsikrėtęs individas, skaičių visiškai jautrioje populiacijoje (ty niekada nesiliečia su nauju atsirandančiu patogenu).
Šis parametras matuoja galimą infekcinės ligos perdavimą.
Uždegiminiai citokinai atsiranda dėl tam tikrų imuninės sistemos ląstelių veiklos.
Normaliomis sąlygomis jie padeda reguliuoti imuninį atsaką, uždegimą ir kraujodarą.
Be to, klinikiniai duomenys ir kiti tyrimai parodė, kad priešuždegiminių citokinų perteklius, pastebėtas esant sunkiai SARS-CoV-2 infekcijai, gali išplisti į kitus organus (pvz., Širdį), sukelti jų disfunkciją ir paveikti krešėjimą. procesai, skatinantys trombų susidarymą.
Kai SARS-CoV-2 sukelia didelę priešuždegiminių citokinų perprodukciją, ekspertai šį reiškinį vadina „citokinų audros sindromu“.
-quali-sono-e-malattie-associate.jpg)
