Добавить новость
ru24.net
News in English
Декабрь
2020

New coronavirus variant: what is the spike protein and why are mutations on it important?

0
New coronavirus variant: what is the spike protein and why are mutations on it important?

The emergence of a new variant of coronavirus has sparked renewed interest in the part of the virus known as the spike protein.

The new variant carries several peculiar changes to the spike protein when compared to other closely related variants – and that's one of the reasons why it's more concerning than other, harmless changes to the virus we have observed before. The new mutations may alter the biochemistry of the spike and could affect how transmissible the virus is.

The spike protein is also the basis of current COVID-19 vaccines, which seek to generate an immune response against it. But what exactly is the spike protein and why is it so important?

Diagram showing the structure of the SARS-CoV-2 coronavirus molecule in full and in section.
The SARS-CoV-2 coronavirus molecule. Klerka/Shutterstock


Cell invaders

In the world of parasites, many bacterial or fungal pathogens can survive on their own without a host cell to infect. But viruses can't. Instead, they have to get inside cells in order to replicate, where they use the cell's own biochemical machinery to build new virus particles and spread to other cells or individuals.

Our cells have evolved to ward off such intrusions. One of the major defences cellular life has against invaders is its outer coating, which is composed of a fatty layer that holds in all the enzymes, proteins and DNA that make up a cell. Due to the biochemical nature of fats, the outer surface is highly negatively charged and repellent. Viruses must traverse this barrier to gain access to the cell.

A diagram showing the mechanism by which SARS-CoV-2 is able to enter cells and reproduce.
How SARS-CoV-2 gets into cells and reproduces. Pišlar A, Mitrović A, Sabotič J, Pečar Fonović U, Perišić Nanut M, Jakoš T, et al, PLoS Pathog 16(11), CC BY


Like cellular life, coronaviruses themselves are surrounded by a fatty membrane known as an envelope. In order to gain entry to the inside of the cell, enveloped viruses use proteins (or glycoproteins as they are frequently covered in slippery sugar molecules) to fuse their own membrane to that of cells' and take over the cell.

The spike protein of coronaviruses is one such viral glycoprotein. Ebola viruses have one, the influenza virus has two, and herpes simplex virus has five.

The architecture of the spike

The spike protein is composed of a linear chain of 1,273 amino acids, neatly folded into a structure, which is studded with up to 23 sugar molecules. Spike proteins like to stick together and three separate spike molecules bind to each other to form a functional “trimeric" unit.

The spike can be subdivided into distinct functional units, known as domains, which fulfil different biochemical functions of the protein, such as binding to the target cell, fusing with the membrane, and allowing the spike to sit on the viral envelope.

SARS-CoV-2 Structure illustration showing the molecular architecture of the Spike S protein and the ACE2-Spike S protein complex
The spike protein is made up of different sections that perform different functions. Rohan Bir Singh, CC BY


The spike protein of SARS-CoV-2 is stuck on the roughly spherical viral particle, embedded within the envelope and projecting out into space, ready to cling on to unsuspecting cells. There are estimated to be roughly 26 spike trimers per virus.

One of these functional units binds to a protein on the surface of our cells called ACE2, triggering uptake of the virus particle and eventually membrane fusion. The spike is also involved in other processes like assembly, structural stability and immune evasion.

Vaccine vs spike protein

Given how crucial the spike protein is to the virus, many antiviral vaccines or drugs are targeted to viral glycoproteins.

For SARS-CoV-2, the vaccines produced by Pfizer/BioNTech and Moderna give instructions to our immune system to make our own version of the spike protein, which happens shortly following immunisation. Production of the spike inside our cells then starts the process of protective antibody and T cell production.

Transmission electron microscope image showing four SARS-CoV-2 virus particles.
The SARS-CoV-2 virus is changing over time. NIAID-RML, CC BY


One of the most concerning features of the spike protein of SARS-CoV-2 is how it moves or changes over time during the evolution of the virus. Encoded within the viral genome, the protein can mutate and changes its biochemical properties as the virus evolves.

Most mutations will not be beneficial and either stop the spike protein from working or have no effect on its function. But some may cause changes that give the new version of the virus a selective advantage by making it more transmissible or infectious.

One way this could occur is through a mutation on a part of the spike protein that prevents protective antibodies from binding to it. Another way would be to make the spikes “stickier" for our cells.

This is why new mutations that alter how the spike functions are of particular concern – they may impact how we control the spread of SARS-CoV-2. The new variants found in the UK and elsewhere have mutations across spike and in parts of the protein involved in getting inside your cells.

Experiments will have to be conducted in the lab to ascertain if – and how – these mutations significantly change the spike, and whether our current control measures remain effective.The Conversation

Connor Bamford, Research Fellow, Virology, Queen's University Belfast

This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original article.




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



РОССИЯ ПРОВЕРИТ ЦРУ И СЕКРЕТНУЮ СЛУЖБУ США?!

Заведующий рефракционным отделением клиники микрохирургии глаза АйМед Кирилл Светлаков: как снизить нагрузку на глаза при работе с гаджетами

"Матрица" от ShantiOlga активирует изобилие

Студия звукозаписи в Москве. Студия звукозаписи цена.


Аферисты начали массово брать на россиян кредиты по новой схеме: граждан предупредили о новом телефонном мошенничестве, не попадитесь

Сеть клиник «Будь Здоров» открывает новое направление лечения — ВМАС-терапию

На Велавару - в поисках приключений

Инсульт: что нужно знать?


See the $10M New Orleans mansion with a grisly past that lured a potential new buyer in less than a day

‘He walked just fine’: Pros react to Abdul Razak Alhassan vs. Cody Brundage ending in controversial no-contest

UFC Denver video: Abdul Razak Alhassan vs. Cody Brundage ends in no-contest after illegal blows

Warner will not be considered for 2025 Champions Trophy: Bailey


Заведующий рефракционным отделением клиники микрохирургии глаза АйМед Кирилл Светлаков: как снизить нагрузку на глаза при работе с гаджетами

Из России с деньгами и любовью... к Западу. Высокопоставленные "слуги народа" массово бегут за границу

На выходных на Орловской трассе в ДТП пострадал ребенок

Владимир Путин открыл движение по обходах Твери и Тольятти


I didn't expect my favorite cozy MMO to do a crossover with a Finnish children's series

How well does XCOM: Enemy Within hold up today?

Yesterday I ignored 10 tornado warnings to finish a Destiny 2 raid, didn't get the exotic drop, and disappointed my fiancée. Is there some sort of lesson here?

Двадцать пять человек за одним столом под звуки караоке – это было шедеврально!



Рекой подать. Туристы рассказали, куда едут в круизы из Москвы

Александра Сабадаша не доверили петербургскому правосудию // По обвинению в хищении кредитов экс-сенатора будут судить в Москве

Постоянно тока Москва // Столичный регион могут подпитать от двух АЭС с помощью новых линий

Судебный процесс над экс-сенатором Сабадашем перенесли из Петербурга в Москву




Экс-главе депкультуры Москвы предъявлено обвинение в восьми эпизодах взяток

"Матрица" от ShantiOlga активирует изобилие

Вкусный праздник мороженого и сладостей проведут для жителей Москвы

РОССИЯ ПРОВЕРИТ ЦРУ И СЕКРЕТНУЮ СЛУЖБУ США?!


Более 3 тысяч сухих деревьев убрали в лесах Подмосковья за полгода

Более 400 соотечественников получили консульскую помощь на Канарских островах

Росгвардейцы обеспечили безопасность проведения Кавказского инвестиционного форума

Всемирный фестиваль циркового искусства "ИДОЛ-2024" стартует в Москве 18 июля


Алькарас уверенно переиграл Джоковича и выиграл Уимблдон

Крейчикова выиграла второй турнир «Большого шлема» и вернется в топ-10

Крейчикова о своем тренере Новотной, которая умерла в 2017-м: «Я даже не мечтала, что однажды выиграю тот же трофей, что и Яна»

Алькарас обратился к Джоковичу после финала Уимблдона


Экс-главу города Шатуры задержали в Подмосковье

Более 3 тысяч сухих деревьев убрали в лесах Подмосковья за полгода

Как выбирать и возлагать венки из искусственных цветов

Телеведущая Елена Николаева показала фигуру в купальнике после родов


Музыкальные новости

Тест: Опознайте фильм с Высоцким по кадру — справятся только 10% кинокритиков

Это рекорд: VK Fest собрал небывалое количество выступающих артистов

Григорий Лепс посвятил хит 18-летней невесте на концерте в Москве

Для капремонта музея-усадьбы Чайковского Удмуртии выделят более 16 миллионов рублей



Александра Сабадаша не доверили петербургскому правосудию // По обвинению в хищении кредитов экс-сенатора будут судить в Москве

Заводы АО "Желдорреммаш" выбирают лучших в своей профессии

Судебный процесс над экс-сенатором Сабадашем перенесли из Петербурга в Москву

Рекой подать. Туристы рассказали, куда едут в круизы из Москвы


Черчесов о России-2018 против Испании-2024: «Эту команду мы бы не обыграли. На ЧМ-2018 я радовался выходу на испанцев, у них не было тренера, Йерро пришел за два дня до турнира»

Кубок России по спорту слепых прошел в Дзержинске

Общество: Скоростное движение в обход Твери и Тольятти укрепит экономику и логистику России

Долгожданный хоккейный кемп школы Дедова Ивана «РФ Хоккей» победил в Москве!


В Подмосковье сотрудники Росгвардии задержали нетрезвого водителя

Общество: Скоростное движение в обход Твери и Тольятти укрепит экономику и логистику России

Столичный СК: число отравившихся шаурмой на Дмитровском шоссе выросло до 17

СК РФ: число отравившихся шаурмой на севере Москвы выросло до 17


Путин открыл последний участок трассы из Москвы в Санкт-Петербург

Путин на Lada Aura дал старт движению по новым трассам в обход Твери и Тольятти

Названа стоимость проезда из Москвы в Петербург по М-11

Путинскую трассу в следующем году продлят от Екатеринбурга до Тюмени


Число заболевших коронавирусом в России увеличилась на 3,1 процента




Восстановление запястья после неправильной репозиции костей за 1 прием

Больницу в Люберцах проверят после заявлений об отсутствии лекарств

Случайно упал, сломал рёбра. Врачи две недели пытались спасти экс-главреда "Ведомостей"

Сеть клиник «Будь Здоров» открывает новое направление лечения — ВМАС-терапию


МИД РФ: Вашингтон дал Киеву карт-бланш на удары по российской территории

Сам придумал наступление, сам отразил: пресс-конференция Зеленского превратилась в сеанс одновременного вранья, шантажа и гипноза


Росгвардия обеспечила безопасность на футбольном матче в Москве

Legalbet: "Локомотив" заинтересован в лучшем бомбардире чемпионата Азербайджана

Трусова и Игнатов сыграют свадьбу 17 августа

Тульские спортсмены завоевали медали Кубка России по плаванию


Олег Кожемяко и Александр Лукашенко обсудили создание морского порта в Приморье

Будем дипломатичными, пока сапог не ступит на нашу землю — Лукашенко

В Минске прошла рабочая встреча Александра Лукашенко и Олега Кожемяко

Минск предлагает урегулировать отношения с Варшавой и Вильнюсом, но не видит ответных шагов



Собянин рассказал о завершающем этапе строительства Южной рокады

Собянин поддержал проведение 37-й Московской международной книжной ярмарки

Сергей Собянин рассказал о развитии производства промоборудования в Москве

Сергей Собянин. Главное за день


На биостанции в «Лосином острове» родился Бэмби

Карта дня: как изменится климат вашего города через 60 лет

Новая эра фарминга с приложением Tonique от создателей "Смешариков"

В Москве построят еще 200 зарядных станций для электромобилей


Экс-главу города Шатуры задержали в Подмосковье

Более 3 тысяч сухих деревьев убрали в лесах Подмосковья за полгода

Княжевская: разработан проект нового отрезка дороги на востоке Москвы

Как живет сегодня кумир всех женщин СССР Александр Збруев


Дни рождения

Санитарка областной больницы ночью спасла жизнь пациента

АО «Транснефть - Север» в I полугодии 2024 года выполнило диагностику более 1 тыс. км трубопроводов в 4 регионах

Многолетнюю мерзлоту будут изучать в Амурской области


В рейтинге городов России по объемам ввода жилья Севастополь на 29 месте, Симферополь — 73

«Падает цена там, где она уже перегрета». В Симферополе цена на квартиры-малютки снизилась, в Севастополе — стабильно высокая

Дорогу, в провале которой в 2014 году погибли 6 человек, снова закрыли

Круиз-викторина "Твоей истории негромкой мне дорог каждый уголок"


Около 5 тыс. москвичей приняли участие в бесплатных тренировках в скейт-парках

Княжевская: разработан проект нового отрезка дороги на востоке Москвы

Как живет сегодня кумир всех женщин СССР Александр Збруев

Экс-главу города Шатуры задержали в Подмосковье












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
Рафаэль Надаль

Надаль, Шаповалов, Опелка, Томлянович сыграют на US Open по защищенному рейтингу, Осака не попала в основу






Телеведущая Елена Николаева показала фигуру в купальнике после родов

Как выбирать и возлагать венки из искусственных цветов

Росгвардейцы обеспечили безопасность проведения Кавказского инвестиционного форума

Более 3 тысяч сухих деревьев убрали в лесах Подмосковья за полгода