I picchi di proteine nel coronavirus Sars-CoV-2 sono più flessibili di quanto inizialmente ipotizzato. La nuova scoperta da parte di un team internazionale di ricercatori
Il coronavirus Sars-CoV-2 utilizza picchi di proteine sulla sua superficie per legarsi a recettori specifici sulla superficie delle cellule umane. Ciò consente al virus di infettare le cellule. Queste strutture sono fondamentali per lo sviluppo dei vaccini perché attivano una risposta immunitaria negli esseri umani.
Scienziati del Max-Planck-Institut, dell’Istituto Paul Ehrlich, dell’Università Goethe di Francoforte (tutti con sede in Germania) e del Laboratorio europeo di biologia molecolare (EMBL con sede in tutta Europa), hanno analizzato questi picchi di proteine nel loro ambiente naturale. In tal modo, sono stati in grado di ottenere alcune intuizioni sorprendenti, inclusa la scoperta dell’inaspettata flessibilità dei picchi proteici.
Utilizzando la microscopia elettronica presso l’EMBL, sono stati generati 266 criotomogrammi di circa 1000 virus distinti, ciascuno con una media di 40 picchi sulle rispettive superfici.
Risultato promettente per lo sviluppo di vaccini
Questo è un risultato promettente per lo sviluppo di un vaccino, secondo i ricercatori. “In condizioni naturali, la parte superiore sferica o la forma del picco ha una struttura che viene prontamente riprodotta dalle proteine ricombinanti. Queste proteine sono utilizzate nello sviluppo di un vaccino. Tuttavia, i risultati riguardanti lo stelo che lega la parte sferica della proteina spike alla superficie del virus sono nuovi”, afferma Martin Beck, team leader all’EMBL e direttore del Max Planck Institute of Biophysics.
Il gambo del picco proteico risulta essere flessibile
“Abbiamo pensato che lo stelo sarebbe stato piuttosto rigido. Ma i nostri modelli e le immagini dimostrano che è estremamente flessibile “, spiega Gerhard Hummer del Max Planck Institute for Biphysics e dell’Università di Francoforte. Nelle immagini, raramente si trovava dritto sulla membrana, ma sembrava ruotare in varie direzioni. Il team ha identificato quattro diversi domini nello stelo, che hanno chiamato “anca”, “ginocchio”, “caviglia” e “piede”. Combinando simulazioni di dinamica molecolare e criotomografia, hanno dimostrato che questi segmenti sono in grado di piegarsi.
I dati mostrano che la parte sferica del picco proteico è collegata a uno stelo flessibile. “Il picco sembra muoversi sulla superficie del virus un po’ ‘come un palloncino su una corda.”
“Ciò significa che è in grado di cercare il recettore in modo che possa agganciarsi alla cellula bersaglio”, ha detto Jacomine Krijnse Locker del Paul Ehrlich Institute. Le analisi hanno infine dimostrato che lo stelo è dotato di numerose catene glicaniche. Quest’ultime potrebbero anche fornire allo stelo una sorta di strato protettivo di carboidrati, camuffandolo in modo che possa neutralizzare gli anticorpi. Secondo i ricercatori, questa è un’altra importante scoperta sulla strada per trovare vaccini e farmaci efficaci.
