Блог

Jun 30, 2023

Конформационная гибкость при нейтрализации SARS

Коммуникационная биология, том 5, Номер статьи: 789 (2022) Цитировать эту статью 23k Доступов 2 Цитирования 770 Подробности об альтметрических метриках Поскольку новые варианты SARS-CoV-2 продолжают появляться, важно

Биология связи, том 5, Номер статьи: 789 (2022) Цитировать эту статью

23 тыс. доступов

2 цитаты

770 Альтметрический

Подробности о метриках

Поскольку новые варианты SARS-CoV-2 продолжают появляться, важно оценить возможности перекрестной нейтрализации антител, естественным образом вырабатываемых при инфекции SARS-CoV-2 дикого типа. В настоящем исследовании мы оцениваем активность девяти моноклональных антител против SARS-CoV-2 (mAb), ранее выделенных от выздоравливающих доноров, инфицированных штаммом Wuhan-Hu-1, против вызывающих обеспокоенность вариантов SARS-CoV-2. ЛОС) Альфа, Бета, Гамма, Дельта и Омикрон. Путем тестирования набора мутированных белков домена связывания рецепторов шипов (RBD), экспрессируемых в клетках белков-шипов из ЛОС и нейтрализации ЛОС SARS-CoV-2 как псевдовирусов или как подлинных вирусов в культуре, мы показываем, что моноклональные антитела, направленные против Сайт связывания ACE2 (ACE2bs) более чувствителен к эволюции вируса по сравнению с моноклональными антителами против RBD, не относящимися к ACE2bs, два из которых сохраняют свою эффективность против всех протестированных ЛОС. Во второй части нашего исследования мы раскрываем механизмы нейтрализации с высоким молекулярным разрешением двух нейтрализующих моноклональных антител против SARS-CoV-2 путем структурной характеристики. Мы расшифровали структуры дельта-нейтрализующего ACE2bs mAb TAU-2303 с шиповым тримером SARS-CoV-2 и RBD с разрешением 4,5 Å и 2,42 Å соответственно, выявив способ связывания, аналогичный способу связывания между RBD и ACE2. Кроме того, мы предоставляем пять дополнительных структур (с разрешением 4,7 Å, 7,3 Å, 6,4 Å, 3,3 Å и 6,1 Å) второго антитела, TAU-2212, входящего в комплекс с тримером шипа SARS-CoV-2. TAU-2212 связывается исключительно с четвертичным эпитопом и демонстрирует уникальный, гибкий способ нейтрализации, который включает переход между пятью различными конформациями, при этом оба плеча антитела рекрутируются для перекрестного связывания субъединиц RBD внутри и между шипами. Наше исследование дает дополнительное понимание механизма того, как антитела нейтрализуют SARS-CoV-2 и его новые варианты, а также дает представление о вероятности повторного заражения.

В течение двух лет после появления SARS-коронавируса 2 (SARS-CoV-2) в провинции Ухань исходный штамм вируса был полностью заменен более трансмиссивными вариантами, причем последним вызывающим беспокойство вариантом (ЛОС) стал Омикрон. Ввиду неожиданно высоких темпов эволюции вируса важно оценить степень, в которой нейтрализующие антитела, возникающие естественным путем после заражения исходным штаммом дикого типа (Wuhan-Hu-1), перекрестно реагируют с циркулирующими, настоящими и будущими штаммами вируса. ЛОС. Это особенно актуально, учитывая недавние сообщения о том, что вакцинация обеспечивает значительно меньшую защиту от вариантов SARS-CoV-2, чем от исходного штамма1,2,3.

Реакция антител к SARS-CoV-2 была профилирована на последовательностном, структурном и механистическом уровне путем клонирования и характеристики моноклональных антител (mAb) от выздоравливающих доноров, инфицированных Wuhan-Hu-14,5,6,7,8,9. Однако с появлением вариантов многие из этих МКА, некоторые из которых были одобрены для лечения пациентов с COVID-1910,11,12, стали неэффективными13,14,15, в то время как другие сохраняют активность16. Это указывает на то, что некоторые антитела, вырабатываемые инфекцией, более чувствительны к вариациям, чем другие, и что следует учитывать широту специфичности антител, а не только их эффективность. Поэтому необходимо более детальное исследование механистической и функциональной основы нейтрализации антител SARS-CoV-2, чтобы предсказать влияние вирусных модификаций на активность антител, а также оценить степень защиты от повторного заражения SARS-CoV-2 и прорывной инфекции. . Более того, изучение молекулярного распознавания естественных нейтрализующих антител в контексте гетерологичных вирусов может выявить сайты с меньшей тенденцией к вариациям.

Ранее мы выявили панель нейтрализующих антител к SARS-CoV-2, полученных от двух выживших после Covid-19, которые были инфицированы в Израиле в марте 2020 года, вероятно, штаммом Wuhan-Hu-19. Семь из этих моноклональных антител (TAU-1109, -1145, -2189, -2212, -2230, -2303 и -2310) продемонстрировали сильную нейтрализующую активность против SARS-CoV-2, тогда как активность еще двух (TAU-1115 и TAU -2220) был менее мощным. Все моноклональные антитела, кроме одного, связываются с растворимым рецептор-связывающим доменом (RBD) и образуют спайк с высоким сродством. Исключением является TAU-2212, которое является одним из наиболее мощных нейтрализующих моноклональных антител, связывает неизвестную конформационную поверхность, и связывание можно обнаружить только тогда, когда шиповый белок экспрессируется на вирусных частицах или клетках. Несмотря на то, что эти моноклональные антитела проявляют нейтрализующую активность в отношении штамма Wuhan-Hu-1, перекрестная реактивность этих моноклональных антител с ЛОС SARS-CoV-2 неизвестна.