Des chercheurs en bio-ingénierie de l’Université de Lehigh ont identifié une conversation jusque-là inconnue entre les récepteurs des cellules humaines et le pic, ou « S », protéine du SRAS-CoV-2, le virus qui lead to le COVID-19. Ces nouvelles informations pourraient aider au développement de nouvelles stratégies pour bloquer l’entrée du SRAS-CoV-2 dans les cellules humaines.



X. Frank Zhang et Wonpil Im savaient d’après des études récentes que l’interaction entre la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 et les récepteurs de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2) dans les cellules humaines est additionally forte que l’interaction entre la protéine de pointe du SRAS de framework identique. CoV-1, le virus qui a provoqué l’épidémie de SRAS de 2002-2004, et les mêmes récepteurs.

« Notre objectif était de caractériser le SRAS-CoV-2 et d’étudier les interactions protéine-protéine lors de son invasion des cellules humaines afin de fournir additionally d’informations sur les mécanismes qui rendent probable cette première étape de son processus d’invasion réussi », déclare Zhang, professeur agrégé. en bio-ingénierie et en génie mécanique et mécanique à Lehigh.



Leurs découvertes apparaissent dans un report intitulé « Caractérisation biomécanique de la RBD du pic SRAS-CoV-2 et de l’interaction protéine-protéine ACE2 humaine » dans un numéro spécial de Biophysical Journal, « Biophysicists Tackle Covid-19 Troubles I », publié à la mi-mars. D’autres auteurs incluent, de l’Université de Lehigh: Wenpeng Cao, Decheng Hou et Seonghan Kim en bio-ingénierie Chuqiao Dong en génie mécanique et mécanique et, du Lindsley F. Kimball Research Institute, du New York Blood Center, de Wanbo Tai et de Lanying Du.

En utilisant une spectroscopie de force à molécule special combinée et des simulations de dynamique moléculaire, les équipes de Zhang et Im ont pu identifier une interaction jusque-là inconnue entre les glycanes ACE2 (groupes de sucre attachés à la surface des protéines) et le pic de SRAS-CoV-2. C’est cette interaction qui semble être responsable du renforcement de l’interaction virus-cellule. Cela peut expliquer en partie le taux d’infection in addition élevé du COVID-19 par rapport au virus similaire qui a causé l’épidémie de SRAS de 2002-2004, disent-ils.

« Nous avons été surpris de constater que l’interaction spécifique entre les glycanes ACE2 et la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 est ce qui rend la séparation du virus des cellules si difficile », déclare Im, qui est professeur de bio-ingénierie, d’informatique et de chimie. et les sciences biologiques, ainsi que la Chaire présidentielle dotée en santé, science et ingénierie à Lehigh.

Pour arriver à ces résultats, l’équipe a utilisé la technique innovante de détection de molécule exclusive de Zhang, mesurant la force de détachement de l’interaction protéine-récepteur ACE2 de pointe. En utilisant les simulations de dynamique moléculaire de tous les atomes du système complexe disponible dans CHARMM-GUI développé par Im, ils ont ensuite identifié les informations structurelles détaillées dans cette interaction.

« Après avoir soigneusement retiré tous les glycanes ACE2 et mesuré la drive de l’interaction, nous avons vu que la pressure de l’interaction SARS-CoV-2 pic-ACE2 est retombée à des niveaux similaires à ceux du SARS-CoV-1 », explique Zhang.

« Il est achievable que cette interaction nouvellement découverte avec les glycanes ACE2 puisse être un facteur contribuant aux taux furthermore élevés de COVID-19 que le SARS-CoV-1 structurellement similaire, qui a une interaction moreover faible », explique Zhang. « Nous espérons que les chercheurs pourront utiliser ces informations pour développer de nouvelles stratégies d’identification, de prévention, de traitement et de vaccination contre le COVID-19. »