پروتئین اسپایک کروناویروس

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
گلیکوپروتئین اسپایک کروناویروس S1
Illustration of a SARS-CoV-2 virion
Model of the external structure of the SARS-CoV-2 virion.[۱]
● آبی: پوشش
● فیروزه‌ای: spike glycoprotein (S)
● قرمز: envelope proteins (E)
● سبز: membrane proteins (M)
● نارنجی: گلیکان
شناسه‌ها
نمادCoV_S1
پی‌فمPF01600
اینترپروIPR002551
Coronavirus spike glycoprotein S2
شناسه‌ها
نمادCoV_S2
پی‌فمPF01601
اینترپروIPR002552
Betacoronavirus spike glycoprotein S1, receptor binding
شناسه‌ها
نمادbCoV_S1_RBD
پی‌فمPF09408
اینترپروIPR018548
Betacoronavirus-like spike glycoprotein S1, N-terminal
شناسه‌ها
نمادbCoV_S1_N
پی‌فمPF16451
اینترپروIPR032500

پروتئین اسپایک (گاهی اوقات نیز گلیکوپروتئین اسپایک،[۲] که قبلاً به عنوان E2 نیز شناخته می‌شد[۳]) بزرگترین پروتئین از چهار پروتئین ساختاری اصلی موجود در کروناویروس‌ها است.[۴] پروتئین اسپایک به سه قسمت تقسیم می‌شود که ساختارهای بزرگی به نام اسپایک یا پپلومر تشکیل می‌دهند،[۳] و از سطح ویریون بیرون می‌آیند.[۵][۶] ظاهر متمایز این اسپایک‌ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری، " تاج خورشیدی "[۷] را یادآور می‌شود که نام این ویروس را به خانواده ویروس‌ها می‌دهد.[۲]

عملکرد پروتئین اسپایک واسطه ورود ویروس به سلول میزبان است، ابتدا با مولکولهای موجود در سطح بیرونی سلول و سپس غشای ویروسی و سلولی را در هم آمیخته‌است. پروتئین اسپایک یک پروتئین ترکیبی کلاس I است که شامل دو ناحیه معروف به S1 و S2 است که وظیفه این دو عملکرد را بر عهده دارد. منطقه S1 شامل دومین پروتئین اتصال گیرنده است که به گیرنده‌های روی سطح سلول متصل می‌شود. ویروس‌های کرونا از طیف وسیعی از گیرنده‌ها استفاده می‌کنند. سارس کووید (که باعث سارس می‌شود) و سارس کووید ۲ (که باعث کووید ۱۹ می‌شود) هر دو با آنزیم ۲ مبدل آنژیوتانسین ۲ (ACE2) تعامل دارند. ناحیه S2 شامل پپتید همجوشی و دیگر زیرساختهای همجوشی لازم برای همجوشی غشایی با سلول میزبان یک مرحله لازم برای عفونت و تکثیر ویروسی است. پروتئین اسپایک محدوده میزبان ویروس (چه موجوداتی را می‌تواند آلوده کند) و تروپیسم سلولی (کدام سلول‌ها یا بافت‌ها را می‌تواند درون یک موجود زنده آلوده کند) تعیین می‌کند.[۸][۹][۱۰][۱۱]

پروتئین اسپایک بسیار ایمونوژنیک است. پادتنهای ضد پروتئین اسپایک در بیماران بهبود یافته از سارس و کووید ۱۹ یافت می‌شود. آنتی‌بادی‌های خنثی کننده ااپیتوپها را در حوزه اتصال گیرنده هدف قرار می‌دهند.[۱۲] هدف بیشتر تلاش‌های توسعه واکسن کووید-۱۹ در پاسخ به دنیاگیری کووید-۱۹ تقویت دستگاه ایمنی بدن در برابر پروتئین اسپایک است.[۱۳][۱۴][۱۵]

پروتئین‌های اسپایک ویروس سارس کووید ۲ با اتصال به سلول‌های سالم در آلوده شدن میزبان نقش دارند و این بخش از ویروس نقشی اساسی در خود بیماری نیز دارد و به سیستم عروقی آسیب می‌رساند و به سطح سلول حمله می‌کند. این اتفاق نظر وجود دارد که سارس کووید ۲ بر سیستم عروقی تأثیر می‌گذارد و پروتئین اسپایک در آسیب رساندن به سلول‌های اندوتلیال عروقی نقش دارد. ویروس کووید دارای «پروتئین اسپایک» معروفی است که از آن به عنوان کلیدی برای بازکردن ورودی به سلول‌های بدن ما استفاده می‌کند و ۲۸ پروتئین دیگر که برای ربودن سلول‌های ما و ایجاد هزاران نسخه از خود به آن‌ها نیاز دارد.

ساختار[ویرایش]

پروتئین اسپایک بسیار بزرگ است، اغلب شامل ۱۲۰۰–۱۴۰۰ اسید آمینه طول دارد.[۱۱] ۱۲۷۳ باقی مانده در کروناویروس سندرم حاد تنفسی ۲ است.[۱۶] این یک پروتئین غشایی تک گذری است که دارای یک دم کوتاه ترمینال C در داخل ویروس، یک مارپیچ غشایی و یک اکتودوماین بزرگ انتهایی N است که در قسمت بیرونی ویروس قرار دارد.[۱۰][۱۷]

کارکرد[ویرایش]

فهرست ویروس‌های کروناویروس انسان و گیرنده‌های سطح سلولی آنها
گونه‌ها جنس گیرنده ارجاع
کروناویروس انسانی ۲۲۹ئی آلفاکرونا ویروس آمینوپپتیداز N [۱۸][۱۹]
کروناویروس انسانی ان‌ال۶۳ آلفاکرونا ویروس آنزیم ۲ مبدل آنژیوتانسین [۵][۲۰]
کروناویروس انسانی اچ‌کی‌یو۱ بتاکورو ویروس ان-استیل نورامینیک اسید [۲۱][۲۲]
کروناویروس انسانی اوسی۴۳ بتاکورو ویروس ان-استیل نورامینیک اسید [۲۳][۲۴]
کروناویروس مرس بتاکورو ویروس دیپپتیدیل پپتیداز -۴ [۵][۲۵]
سندرم حاد تنفسی حاد کروناویروس بتاکورو ویروس آنزیم ۲ مبدل آنژیوتانسین [۵][۲۶]
کروناویروس سندرم حاد تنفسی ۲ بتاکورو ویروس آنزیم ۲ مبدل آنژیوتانسین [۱۷][۲۷]

واکنش به کووید ۱۹[ویرایش]

واکسن‌ها[ویرایش]

در پاسخ به دنیاگیری کووید-۱۹، تعدادی از واکسن‌های کووید-۱۹ با استفاده از فناوری‌های مختلف، از جمله واکسن‌های mRNA و واکسن‌های ناقل ویروسی ساخته شده‌اند. بیشتر توسعه واکسن پروتئین اسپایک را هدف قرار داده‌است.[۲۸][۲۹][۳۰]

منابع[ویرایش]

  1. ↑ Solodovnikov, Alexey; Arkhipova, Valeria (2021-07-29). "Достоверно красиво: как мы сделали 3D-модель SARS-CoV-2" [Truly beautiful: how we made the SARS-CoV-2 3D model] (به روسی). N+1. Archived from the original on 2021-07-30. Retrieved 30 July 2021.
  2. ↑ ۲٫۰ ۲٫۱ Deng, X.; Baker, S.C. (2021). "Coronaviruses: Molecular Biology (Coronaviridae)". Encyclopedia of Virology: 198–207. doi:10.1016/B978-0-12-814515-9.02550-9.
  3. ↑ ۳٫۰ ۳٫۱ Masters, Paul S. (2006). "The Molecular Biology of Coronaviruses". Advances in Virus Research. 66: 193–292. doi:10.1016/S0065-3527(06)66005-3. PMC 7112330.
  4. ↑ Wang, Yuhang; Grunewald, Matthew; Perlman, Stanley (2020). "Coronaviruses: An Updated Overview of Their Replication and Pathogenesis". Coronaviruses. 2203: 1–29. doi:10.1007/978-1-0716-0900-2_1. PMC 7682345.
  5. ↑ ۵٫۰ ۵٫۱ ۵٫۲ ۵٫۳ Wang, Yuhang; Grunewald, Matthew; Perlman, Stanley (2020). "Coronaviruses: An Updated Overview of Their Replication and Pathogenesis". Coronaviruses. 2203: 1–29. doi:10.1007/978-1-0716-0900-2_1. PMC 7682345.
  6. ↑ Zhu, Chaogeng; He, Guiyun; Yin, Qinqin; Zeng, Lin; Ye, Xiangli; Shi, Yongzhong; Xu, Wei (14 June 2021). "Molecular biology of the SARs‐CoV‐2 spike protein: A review of current knowledge". Journal of Medical Virology: jmv.27132. doi:10.1002/jmv.27132.
  7. ↑ "Virology: Coronaviruses". Nature. 220 (5168): 650–650. November 1968. doi:10.1038/220650b0. PMC 7086490.
  8. ↑ Wang, Yuhang; Grunewald, Matthew; Perlman, Stanley (2020). "Coronaviruses: An Updated Overview of Their Replication and Pathogenesis". Coronaviruses. 2203: 1–29. doi:10.1007/978-1-0716-0900-2_1. PMC 7682345.
  9. ↑ Zhu, Chaogeng; He, Guiyun; Yin, Qinqin; Zeng, Lin; Ye, Xiangli; Shi, Yongzhong; Xu, Wei (14 June 2021). "Molecular biology of the SARs‐CoV‐2 spike protein: A review of current knowledge". Journal of Medical Virology: jmv.27132. doi:10.1002/jmv.27132.
  10. ↑ ۱۰٫۰ ۱۰٫۱ Li, Fang (29 September 2016). "Structure, Function, and Evolution of Coronavirus Spike Proteins". Annual Review of Virology. 3 (1): 237–261. doi:10.1146/annurev-virology-110615-042301. PMC 5457962.
  11. ↑ ۱۱٫۰ ۱۱٫۱ Millet, Jean Kaoru; Whittaker, Gary R. (April 2018). "Physiological and molecular triggers for SARS-CoV membrane fusion and entry into host cells". Virology. 517: 3–8. doi:10.1016/j.virol.2017.12.015. PMC 7112017.
  12. ↑ V’kovski, Philip; Kratzel, Annika; Steiner, Silvio; Stalder, Hanspeter; Thiel, Volker (March 2021). "Coronavirus biology and replication: implications for SARS-CoV-2". Nature Reviews Microbiology. 19 (3): 155–170. doi:10.1038/s41579-020-00468-6. PMC 7592455.
  13. ↑ Flanagan, Katie L.; Best, Emma; Crawford, Nigel W.; Giles, Michelle; Koirala, Archana; Macartney, Kristine; Russell, Fiona; Teh, Benjamin W.; Wen, Sophie CH (2 October 2020). "Progress and Pitfalls in the Quest for Effective SARS-CoV-2 (COVID-19) Vaccines". Frontiers in Immunology. 11: 579250. doi:10.3389/fimmu.2020.579250. {{cite journal}}: |hdl-access= requires |hdl= (help)
  14. ↑ Le, Tung Thanh; Cramer, Jakob P.; Chen, Robert; Mayhew, Stephen (October 2020). "Evolution of the COVID-19 vaccine development landscape". Nature Reviews Drug Discovery. 19 (10): 667–668. doi:10.1038/d41573-020-00151-8.
  15. ↑ Kyriakidis, Nikolaos C.; López-Cortés, Andrés; González, Eduardo Vásconez; Grimaldos, Alejandra Barreto; Prado, Esteban Ortiz (December 2021). "SARS-CoV-2 vaccines strategies: a comprehensive review of phase 3 candidates". npj Vaccines. 6 (1): 28. doi:10.1038/s41541-021-00292-w. PMC 7900244.
  16. ↑ Zhu, Chaogeng; He, Guiyun; Yin, Qinqin; Zeng, Lin; Ye, Xiangli; Shi, Yongzhong; Xu, Wei (14 June 2021). "Molecular biology of the SARs‐CoV‐2 spike protein: A review of current knowledge". Journal of Medical Virology: jmv.27132. doi:10.1002/jmv.27132.
  17. ↑ ۱۷٫۰ ۱۷٫۱ Zhu, Chaogeng; He, Guiyun; Yin, Qinqin; Zeng, Lin; Ye, Xiangli; Shi, Yongzhong; Xu, Wei (14 June 2021). "Molecular biology of the SARs‐CoV‐2 spike protein: A review of current knowledge". Journal of Medical Virology: jmv.27132. doi:10.1002/jmv.27132.Zhu, Chaogeng; He, Guiyun; Yin, Qinqin; Zeng, Lin; Ye, Xiangli; Shi, Yongzhong; Xu, Wei (14 June 2021).
  18. ↑ Wang, Yuhang; Grunewald, Matthew; Perlman, Stanley (2020). "Coronaviruses: An Updated Overview of Their Replication and Pathogenesis". Coronaviruses. 2203: 1–29. doi:10.1007/978-1-0716-0900-2_1. PMC 7682345.Wang, Yuhang; Grunewald, Matthew; Perlman, Stanley (2020).
  19. ↑ Yeager, Curtis L.; Ashmun, Richard A.; Williams, Richard K.; Cardellichio, Christine B.; Shapiro, Linda H.; Look, A. Thomas; Holmes, Kathryn V. (June 1992). "Human aminopeptidase N is a receptor for human coronavirus 229E". Nature. 357 (6377): 420–422. doi:10.1038/357420a0. PMC 7095410.
  20. ↑ Hofmann, H.; Pyrc, K.; van der Hoek, L.; Geier, M.; Berkhout, B.; Pohlmann, S. (31 May 2005). "Human coronavirus NL63 employs the severe acute respiratory syndrome coronavirus receptor for cellular entry". Proceedings of the National Academy of Sciences. 102 (22): 7988–7993. doi:10.1073/pnas.0409465102. PMC 1142358.
  21. ↑ Lim, Yvonne; Ng, Yan; Tam, James; Liu, Ding (25 July 2016). "Human Coronaviruses: A Review of Virus–Host Interactions". Diseases. 4 (4): 26. doi:10.3390/diseases4030026. PMC 5456285.
  22. ↑ Huang, Xingchuan; Dong, Wenjuan; Milewska, Aleksandra; Golda, Anna; Qi, Yonghe; Zhu, Quan K.; Marasco, Wayne A.; Baric, Ralph S.; Sims, Amy C. (15 July 2015). "Human Coronavirus HKU1 Spike Protein Uses O -Acetylated Sialic Acid as an Attachment Receptor Determinant and Employs Hemagglutinin-Esterase Protein as a Receptor-Destroying Enzyme". Journal of Virology. 89 (14): 7202–7213. doi:10.1128/JVI.00854-15. PMC 4473545.
  23. ↑ خطای یادکرد: خطای یادکرد:برچسب <ref>‎ غیرمجاز؛ متنی برای یادکردهای با نام wang_2020f وارد نشده است. (صفحهٔ راهنما را مطالعه کنید.).
  24. ↑ Künkel, Frank; Herrler, Georg (July 1993). "Structural and Functional Analysis of the Surface Protein of Human Coronavirus OC43". Virology. 195 (1): 195–202. doi:10.1006/viro.1993.1360. PMC 7130786.
  25. ↑ Raj, V. Stalin; Mou, Huihui; Smits, Saskia L.; Dekkers, Dick H. W.; Müller, Marcel A.; Dijkman, Ronald; Muth, Doreen; Demmers, Jeroen A. A.; Zaki, Ali (March 2013). "Dipeptidyl peptidase 4 is a functional receptor for the emerging human coronavirus-EMC". Nature. 495 (7440): 251–254. doi:10.1038/nature12005. PMC 7095326.
  26. ↑ Li, Wenhui; Moore, Michael J.; Vasilieva, Natalya; Sui, Jianhua; Wong, Swee Kee; Berne, Michael A.; Somasundaran, Mohan; Sullivan, John L.; Luzuriaga, Katherine (November 2003). "Angiotensin-converting enzyme 2 is a functional receptor for the SARS coronavirus". Nature. 426 (6965): 450–454. doi:10.1038/nature02145. PMC 7095016.
  27. ↑ V’kovski, Philip; Kratzel, Annika; Steiner, Silvio; Stalder, Hanspeter; Thiel, Volker (March 2021). "Coronavirus biology and replication: implications for SARS-CoV-2". Nature Reviews Microbiology. 19 (3): 155–170. doi:10.1038/s41579-020-00468-6. PMC 7592455.V’kovski, Philip; Kratzel, Annika; Steiner, Silvio; Stalder, Hanspeter; Thiel, Volker (March 2021).
  28. ↑ Flanagan, Katie L.; Best, Emma; Crawford, Nigel W.; Giles, Michelle; Koirala, Archana; Macartney, Kristine; Russell, Fiona; Teh, Benjamin W.; Wen, Sophie CH (2 October 2020). "Progress and Pitfalls in the Quest for Effective SARS-CoV-2 (COVID-19) Vaccines". Frontiers in Immunology. 11: 579250. doi:10.3389/fimmu.2020.579250. {{cite journal}}: |hdl-access= requires |hdl= (help)Flanagan, Katie L. ; Best, Emma; Crawford, Nigel W. ; Giles, Michelle; Koirala, Archana; Macartney, Kristine; Russell, Fiona; Teh, Benjamin W. ; Wen, Sophie CH (2 October 2020).
  29. ↑ Le, Tung Thanh; Cramer, Jakob P.; Chen, Robert; Mayhew, Stephen (October 2020). "Evolution of the COVID-19 vaccine development landscape". Nature Reviews Drug Discovery. 19 (10): 667–668. doi:10.1038/d41573-020-00151-8.Le, Tung Thanh; Cramer, Jakob P. ; Chen, Robert; Mayhew, Stephen (October 2020).
  30. ↑ Kyriakidis, Nikolaos C.; López-Cortés, Andrés; González, Eduardo Vásconez; Grimaldos, Alejandra Barreto; Prado, Esteban Ortiz (December 2021). "SARS-CoV-2 vaccines strategies: a comprehensive review of phase 3 candidates". npj Vaccines. 6 (1): 28. doi:10.1038/s41541-021-00292-w. PMC 7900244.Kyriakidis, Nikolaos C. ; López-Cortés, Andrés; González, Eduardo Vásconez; Grimaldos, Alejandra Barreto; Prado, Esteban Ortiz (December 2021).

پیوند به بیرون[ویرایش]

برگرفته از «https://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=پروتئین_اسپایک_کروناویروس&oldid=34147680»