Московские ученые исследовали механизм взаимодействия S белка коронавируса с системой иммунного ответа человека. Они сопоставили фрагменты белков (пептиды) пяти штаммов коронавируса с молекулами MHC I на поверхности инфицированных клеток человека. Выяснилось, что определенные молекулы MHC I в человеческой популяции наиболее эффективно связывают три пептида Омикрона.
Полученные данные могут быть полезны для создания вакцин, содержащих эти пептиды, с целью усиления иммунного ответа, сообщили в пресс-службе Российского научного фонда.
Когда вирусные частицы заражают клетку человека, в ней запускаются защитные процессы. Внутри протеасом — внутриклеточных комплексов, отвечающих за расщепление белков, — белки вируса дробятся на небольшие фрагменты. Затем эти фрагменты транспортируются к молекулам MHC I, которые выставляют их на поверхность клетки. Там их распознают Т-лимфоциты, запускающие иммунный ответ. Этот процесс позволяет организму находить зараженные клетки и уничтожать их, препятствуя распространению инфекции. Изучение вирусных белков и взаимодействия их фрагментов с MHC I открывает новые возможности для повышения эффективности вакцин.
Ученые из ГНЦ Института биоорганической химии имени М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН (Москва) совместно с коллегами из НИИ системной биологии и медицины (Москва) исследовали рецептор-связывающие домены S белка пяти штаммов коронавируса: Ухань-Ху-1 (исходный вариант вируса), Альфа, Дельта, Гамма и Омикрон. При попадании вируса в организм именно S белок первым взаимодействует с клетками человека, к нему же вырабатываются и антитела при введении большинства вакцин.Исследователи выделили протеасомы из культур человеческих клеток и проанализировали, какие фрагменты образуются при расщеплении S белка. Оказалось, что S белок штамма Омикрон расщепляется иначе, чем белки других штаммов. Это влияет на связывание вирусных белковых фрагментов (пептидов) молекулами MHC I и, следовательно, на иммунный ответ. В результате работы ученые выявили 821 уникальный вирусный пептид и сопоставили их с базой данных из 18 771 варианта MHC I, распространенных среди человеческой популяции. Анализ показал, что три пептида Омикрона способны наиболее эффективно связываться с молекулами MHC I.
Такое открытие объясняет, почему некоторые люди оказываются более устойчивыми к заражению штаммом Омикрон или переносят болезнь в более легкой форме. Более того, два из трех ключевых пептидов Омикрона сохраняются и в современных вариантах SARS-CoV-2, что подтверждает их значимость для иммунного ответа. Полученные данные могут сыграть ключевую роль в разработке новых вакцин. Создание вакцинных препаратов, содержащих выявленные ключевые пептиды, способно повысить эффективность иммунного ответа и обеспечить лучшую защиту от новых вариантов коронавируса.
Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в журнале iScience.
