Изучение геномных и протеомных вариаций SARS-CoV-2 спайк гликопротеина: подход вычислительной биологии

Оригинал: Infection, Genetics and Evolution

Автор: Syed Mohammad Lokman et al.

Опубликовано: 31 мая 2020 Infection, Genetics and Evolution, (www.thelancet.com)

Перевод: Анна Шестакова, Фонд профилактики рака

Аннотация

Сообщается, что недавно выявленный SARS-CoV-2 поступил из 185 стран, где зарегистрировано более миллиона подтвержденных случаев заболевания людей, из них более 120 000 привели к смерти. В настоящее время доступны геномы штаммов SARS-COV-2, выделенных в разных частях мира, и необходимо изучить уникальные особенности составляющих генов и белков, чтобы понять биологию вируса. Спайк гликопротеин является одной из основных целей, которую необходимо исследовать из-за его роли во время проникновения коронавирусов в клетки-хозяева. Мы проанализировали 320 последовательностей полного генома и 320 последовательностей спайк-белка SARS-CoV-2, используя множественное выравнивание последовательностей. В этом исследовании было обнаружено 483 уникальных варианта среди геномов SARS-CoV-2, включая 25 несинонимичных мутаций и одну делецию в спайк-белке. Из 26 вариаций, обнаруженных в спайк-белке, 12 вариаций были расположены в N-концевом домене (NTD) и 6 вариаций в рецепторсвязывающем домене (RBD), которые могут изменять взаимодействие спайк-белка с ангиотензин-превращающим ферментом рецептора хозяина 2 (АПФ-2). Кроме того, 22 аминокислотных вставки были идентифицированы в спайк-белке SARS-CoV-2 подобные таковым в SARS-CoV. Филогенетический анализ спайк-белка показал, что коронавирус летучей мыши имеет тесную эволюционную связь с циркулирующим SARS-CoV-2. Данные анализа генетической вариации, представленные в этом исследовании, могут помочь лучше понять патогенез SARS-CoV-2. На основании результатов, представленных в настоящем исследовании, потенциальные ингибиторы спайк-белка могут быть разработаны с учетом этих изменений и их влияния на структуру белка.

Основные моменты

• Существует 483 уникальных варианта генома SARS-CoV-2
• Имеется 40 вариантов S гликопротеина SARS-CoV-2
• В S-гликопротеине наблюдались 14 синонимичных и 25 несинонимичных мутаций
• В N-концевом домене S-гликопротеина расположены 12 несинонимичных мутаций
• В рецепторсвязывающем домене находятся 6 несинонимичных мутаций (RBD)