Научные исследования , Covid-19, Вирусология
05-04-2024
Путешествие в центр вируса: как выглядит Sars-cov-2
Дата публикации: 07-04-2021
Обновлено: 01-03-2023
Тема: Covid-19
Время чтения: 1 мин
Автор статьи
Eufemia PutortiМедицинский редактор
Guido PoliМедицинский редактор
Elisa VicenziРедактор и переводчик
Viktoryia LuhakovaКоронавирусы — это большое семейство вирусов, которые могут вызывать как простуду, так и более серьезные заболевания, как например ближневосточный респираторный синдром (БВРС) и тяжелый острый респираторный синдром (ТОРС).
Семейство коронавирусов было открыто в середине 1960-х годов и, как известно, поражает не только человека и некоторых других млекопитающих, но и птиц, земноводных.
Иллюстрация, созданная Центром по контролю и профилактике заболеваний США, демонстрирует ультраструктурную морфологию SARS-CoV-2. На поверхности можно заметить гликопротеины S (выделены красным), которые украшают внешнюю поверхность вируса, придавая ему вид короны («corona» на латыни, отсюда и название).
В декабре 2019 года новый коронавирус, названный SARS-CoV-2, был изолирован в Ухане, Китай. Вирусная последовательность SARS-CoV-2 примерно на 76% соответствует вирусу, который вызвал пандемию острого респираторного синдрома в 2002-2003 гг., поэтому эти два вируса очень похожи. Из чего состоит этот вирус? Какая у него структура?
Структура «нового коронавируса»
Для анализа его структуры мы будем использовать следующую иллюстрацию, на которой показан вирион (полноценная вирусная частица) целиком и в разрезе
Коронавирусы имеют округлую структуру и диаметр от 100 до 150 нм, что в 600 раз меньше диаметра человеческого волоса!
Начиная с внешнего слоя и постепенно продвигаясь внутрь вируса, можно выделить несколько компонентов:
- S («спайк») гликопротеин: выступы на поверхности вируса длиной около 20 нм. Эти выступы образованы гликопротеином S (от слова «спайк»). Три S-гликопротеина, соединенные вместе, образуют тример. Тримеры этого белка образуют структуры, которые напоминают корону, окружающую вирион. Основное отличие нового коронавируса от вируса атипичной пневмонии, по-видимому, заключается именно в этом белке спайк. Гликопротеин S определяет специфичность вируса к эпителиальным клеткам дыхательных путей: 3D-модель предполагает, что SARS-CoV-2 способен связывать рецептор ACE2 (ангиотензинпревращающий фермент 2), который экспрессируется клетками капилляров легких.
- М-белок: мембранный белок (М) пересекает оболочку, взаимодействуя внутри вириона с РНК-белковым комплексом.
- Димер гемагглютинин-эстеразы (HE): поверхностный гликопротеин (меньшего размера, чем гликопротеин S), играет важную роль во время фазы высвобождения вируса внутри клетки-хозяина.
- E-белок: экспрессия этого белка помогает гликопротеину S (и, следовательно, вирусу) прикрепиться к мембране клетки-мишени.
- Оболочка: это оболочка вируса, состоящая из мембраны, которую вирус «наследует» от клетки-хозяина после заражения.
- РНК и N-белок: геном коронавируса состоит из одной цепи РНК с большой положительной полярностью (от 27 до 32 т.п.н. в разных вирусах). РНК-вирусы большего размера не известны. РНК порождает 7 вирусных белков и связана с N-белком, что увеличивает ее стабильность.