Ученые Брукхейвенской национальной лаборатории Министерства энергетики США опубликовали первую подробную модель белка, находящегося на поверхности оболочки коронавируса и участвующего во взаимодействии с ключевым белком клеток легких человека. Результаты исследования, опубликованного в журнале Nature Communications, помогли разгадать причину, по которой SARS-CoV-2 способен вызвать смертельно опасные повреждения дыхательных и других органов.
Для разработки молекулярной модели ученые воспользовались криоэлектронным микроскопом в Лаборатории биомолекулярной структуры (LBMS). Криоэлектронная микроскопия подходит для изучения мембранных белков и динамических белковых комплексов, из которых трудно получить кристаллы для кристаллографии, а также позволяет проследить за динамикой молекул.
Белок оболочки Е располагается на внешней поверхности вируса и наряду с шиповым белком помогает проникновению вируса в клетку и его дальнейшей репликации. Он также играет решающую роль в перехвате человеческих белков для облегчения высвобождения и передачи вируса другим клеткам. Предполагается, что он делает это через связывание с поверхностными белками PALS1, нарушая плотное примыкание клеток друг к другу.
Поскольку контакты между клетками легких нарушены, иммунные клетки пытаются исправить повреждения, высвобождая цитокины. Этот иммунный ответ может усугубить ситуацию, вызывая системное воспаление, так называемый «цитокиновый шторм» и последующий острый респираторный дистресс-синдром. Ослабление межклеточных связей позволяет вирусам легче покидать легкие и проникать в кровоток, чтобы заразить другие органы, включая печень, почки и кровеносные сосуды.