מדענים צילמו את החלבון הדוקרני של נגיף הקורונה בפירוט מדהים ויצרו את התיאור המציאותי ביותר של החלבון במצב הטבעי שלו. המחקר, שהתפרסם ב-Quarterly Reviews Biophysics Discovery, מאפשר לחוקרים לראות מקרוב את המבנה השלם של החלבון שמאפשר את הכניסה של נגיף הקורונה לתאים אנושיים.
חלבון ה-Spike (הדוקרן) הוא אחד המבנים הפונקציונליים החשובים ביותר בנגיף SARS-CoV-2. זה חלבון שעוסק בהיצמדות לפני השטח של תאים אנושיים ובכך מדביק אותם. באופן ספציפי, ה-Spike הוא גליקופרוטאין (חלבון משובץ במולקולות סוכר) הנקשר לקולטן ACE2 על פני התאים האנושיים, ומעניק להם את היכולת להכנס, להתרבות ולגרום להרס בגוף.
כפי שרואים ב-GIF ה- Spike מורכב משלוש מולקולות חלבון, שכל אחת מהן מתוארת בצבע שונה.
כל החיסונים נגד SARS-CoV-2, כולל חיסוני פייזר ומודרנה, מספקים לגופנו את ההיכרות עם חלבון הדוקרן, מה שמאפשר למערכת החיסון למצוא דרך להביס אותו לפני שהזיהום בכלל מתרחש. בגלל שהחלבון הזה כל כך משמעותי בהבסת הווירוסים, יש חשיבות מכרעת למיפוי מדויק של המבנה שלו. עם זאת, בדומה לחלבונים רבים, הדמיה של המבנה ברזולוציה גבוהה מהווה אתגר קשה - חלבונים מקופלים ליצירת צורות מורכבות ביותר ורוב שיטות ההדמיה דורשות לקחת את החלבון ממצבו הטבעי ולבצע מניפולציה לפני ההדמיה.
עוד בוואלה!
השיטה של החוקרים המשלבת מיקרוסקופ אלקטרונים קריוגני (cryo-EM), הצליחה לייצר תמונות מהירות וריאליסטיות יותר של החלבון בזנים שונים של נגיף הקורונה - שלב קריטי בתכנון תרופות וחיסונים טיפוליים.
הצוות זיהה גם מקומות בהם מולקולות סוכר מתחברות לחלבון הדוקרן בתהליך הנקרא גליקוזילציה, שממלא תפקיד חשוב במחזור החיים של הנגיף וביכולתו להתחמק ממערכת החיסון. המפה שלהם כללה שלושה אתרי גליקוזילציה שנחזו אומנם על ידי חוקרים, אך מעולם לא נראו ישירות.
חשוב לציין שהצילום הוא של קרוב משפחה של הקורונה, שכן קיימים שבעה זנים של נגיפים ממשפחת הקורונה המדביקים בני אדם. ארבעה מתוכן גורמים למחלות קלות יחסית ואילו שלושת האחרים - כולל SARS-CoV-2, הנגיף הגורם ל- COVID-19 - יכולים להיות קטלניים.