Obwohl die COVID-19-Pandemie das erste Mal war, dass die meisten Menschen von der mittlerweile berüchtigten Krankheit erfuhren, wurde die Familie der Coronaviren erstmals Mitte der 1960er Jahre identifiziert. In einer neuen Studie hat der Molekularbiologe Steven Van Doren, Wissenschaftler am College of Agriculture, Food and Natural Resources der University of Missouri, unerwartete Aktionen eines Schlüsselakteurs bei der Infektion seines Ziels durch das Coronavirus aufgedeckt – eine Entdeckung, die als Leitfaden für weitere Impfstoffe dienen könnte Entwicklung.
Van Doren und sein Team untersuchten das Fusionspeptid, ein wichtiges Merkmal des Spike-Proteins, das dazu dient, das Virus an die menschliche Zelle zu binden, ein wesentlicher Schritt im Infektionsverlauf. In dieser Studie fanden sie heraus, dass das Fusionspeptid eine invasivere Rolle bei der Fusion des Virus mit der Zelle spielt als bisher angenommen, was für das Verständnis des Infektionsgeschehens von Bedeutung ist.
„Das Fusionspeptid ist der am besten erhaltene Teil der gesamten Virusspitze“, sagte Van Doren, Professor für Biochemie. „Während der gesamten Evolution dieses Virus blieb das Fusionspeptid bestehen, trotz aller Mutationen und Varianten, von denen wir in den Nachrichten immer wieder hörten. Das Fusionspeptid veränderte sich nie wesentlich und blieb ein konstanter Bestandteil der Virusspitze, weil es zu kritisch für eine Infektion ist.“ damit es geändert wird.
Es ist interessant, diese Forschung mit einer zu vergleichen Kürzlich durchgeführte Studie Dabei wurden asymptomatische Patienten befragt, die mit dem Coronavirus infiziert waren, weil sie einen Abwehrmechanismus namens breit neutralisierende Antikörper entwickelt hatten. Van Dorens Forschung zur Funktionalität der Fähigkeit des Fusionspeptids, eine Zellmembran zu durchdringen, könnte weitere Aufschlüsse darüber geben, warum das Fusionspeptid ein wichtiges Ziel für die Entwicklung eines Impfstoffs sein könnte, der alle Arten von Coronavirus-Infektionen bekämpfen kann.
Eine weitere mögliche Anwendung dieser Forschung könnte darin bestehen, eine neuartige Strategie zum Eindringen in Zellen zu entwickeln.
„Es mag viele Strategien zum Durchqueren von Membranen geben, aber es ist denkbar, dass die Fusionspeptidarbeit dazu beitragen könnte, weitere Wege zum Durchqueren von Zellmembranen zu entwickeln, was nützlich sein könnte, um Therapeutika durch Zellmembranen zu transportieren“, sagte Van Doren.
Darüber hinaus erweitert diese Forschung das Verständnis der Proteininsertion in Membranen, was für die wissenschaftliche Gemeinschaft von größerer Bedeutung ist.
„Ich liebe es, wie Proteinmoleküle aussehen und was sie können“, sagte Van Doren. „Schon als Teenager war ich von der Wissenschaft fasziniert, und es fasziniert mich, was sie alles bewirken können. Daher beschäftigt mich die Erforschung der Funktionsweise von Proteinen schon seit Jahrzehnten – ich würde sagen, seit fast 40 Jahren.“ Jahre.“
Die Studie „SARS-CoV-2 Fusion Peptide Sculpting of a Membrane with Insertion of Charged and Polar Groups“ ist veröffentlicht in Struktur. Zu den Co-Ermittlern gehören Benjamin S. Scott und Rama K. Koppisetti.
Mehr Informationen:
Steven R. Van Doren et al., SARS-CoV-2-Fusionspeptidmodellierung einer Membran mit Einfügung geladener und polarer Gruppen, Struktur (2023). DOI: 10.1016/j.str.2023.07.015