Tout comme un noyau serré est un élément d’une bonne forme physique pour les humains, aidant à stabiliser notre corps, les mutations qui ont resserré le noyau de la protéine de pointe SARS-CoV-2 dans de nouvelles variantes peuvent avoir augmenté la forme physique du virus.
Une nouvelle recherche menée par Penn State révèle que la région souche de la protéine de pointe s’est progressivement resserrée au fil du temps, et l’équipe pense que cela a probablement amélioré la capacité du virus à se transmettre par les gouttelettes nasales et à infecter les cellules hôtes une fois dans le corps. L’équipe a déclaré que la région souche de la protéine qui a émergé dans les variantes les plus récentes d’Omicron est aussi rigide que possible, ce qui pourrait signifier que les nouveaux vaccins peuvent être efficaces plus longtemps que ceux qui ciblaient la variante d’origine.
Nous voulions voir comment la protéine de pointe se transformait structurellement au fur et à mesure de son évolution à partir de la souche originale de type sauvage du virus, en passant par les variantes alpha, delta et plus récemment Omicron. Nous avons constaté que la protéine de pointe était initialement plus flexible au niveau de la région de la tige, où la protéine de pointe est regroupée, mais au fil du temps, les mutations ont fait que la protéine est devenue progressivement plus serrée et plus rigide, et nous pensons qu’elle est maintenant aussi rigide qu’elle. peut obtenir. Ceci est important car cela signifie que les vaccins développés pour cibler la variante actuelle avec ces protéines de pointe rigides sont susceptibles d’être efficaces beaucoup plus longtemps que les vaccins précédents contre la souche de type sauvage plus flexible.
Ganesh Anand, professeur agrégé de chimie et de biochimie et biologie moléculaire, Penn State
Pour étudier comment la protéine de pointe a changé avec chacune des nouvelles variantes, l’équipe a étudié le virus in vitro (dans un tube à essai) en utilisant une technique appelée spectrométrie de masse d’échange d’hydrogène/deutérium d’amide.
Anand a expliqué que la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 est composée de trois molécules en chaîne appelées monomères qui sont liées ensemble pour former un trimère. La protéine de pointe est composée de deux sous-unités, une sous-unité S1 et S2. La sous-unité S1 contient un domaine de liaison au récepteur tandis que la sous-unité S2 contient la région souche responsable du regroupement du trimère.
« C’est analogue à un arbre, avec la tige formant le tronc et le domaine de liaison au récepteur formant les branches », a déclaré Anand.
Les résultats de l’équipe, publiés dans la revue eVie, a révélé que la tige de la protéine de pointe est d’abord devenue plus rigide avec la mutation D614G, qui est commune à toutes les variantes du SRAS-CoV-2. La tige est devenue progressivement plus tordue avec l’émergence de nouvelles mutations dans les variantes ultérieures, et la variante Omicron BA.1 a montré la plus grande augmentation de stabilisation par rapport aux variantes précédentes.
Pourquoi le virus bénéficierait-il d’un noyau plus serré ?
« Nous n’avons pas étudié le virus chez les patients, nous ne pouvons donc pas déterminer si les changements que nous avons observés dans la protéine de pointe ont directement affecté les nouvelles variantes telles que la capacité d’Omicron à se transmettre plus facilement ; cependant, nous pouvons dire que les changements ont probablement rendu le virus plus en forme, ce qui pourrait se traduire par une meilleure transmission », a déclaré Anand. « Un noyau plus serré pourrait probablement rendre le virus plus stable dans les gouttelettes nasales et plus rapide à se lier aux cellules hôtes et à y pénétrer. Ainsi, par exemple, ce qui a initialement pris environ 11 jours pour développer une infection après l’exposition ne prend maintenant qu’environ quatre jours. »
Anand a noté que l’une des raisons pour lesquelles les vaccins n’ont pas été en mesure de neutraliser complètement le virus est qu’ils ont été générés contre la protéine de pointe de la variante originale de type sauvage.
« Le dernier rappel bivalent -; qui cible les nouvelles variantes -; aide, mais les personnes qui n’ont jamais reçu ce rappel ne reçoivent pas cette protection plus ciblée », a-t-il déclaré. « Les futurs vaccins qui se concentrent spécifiquement sur Omicron sont susceptibles d’être efficaces plus longtemps. »
Enfin, Anand a déclaré que la protéine de pointe est maintenant devenue si étroitement tordue qu’il est peu probable qu’elle change davantage de structure dans la région de la tige.
« Il y a des limites à ce qu’il peut serrer », a-t-il déclaré. « Je pense que nous pouvons avoir un optimisme prudent, dans la mesure où nous n’allons pas voir continuellement des variantes émerger, au moins le resserrement ne sera pas un mécanisme. »
Parmi les autres auteurs de Penn State sur l’article figurent les étudiants diplômés en chimie Sean Braet, Theresa Buckley et Varun Venkatakrishnan. Kim-Marie Dam, chercheuse postdoctorale, et Pamela Bjorkman, professeure adjointe de biologie et de génie biologique, Caltech, sont également auteurs.
