Атомарно точная модель коровавируса SARS-CoV-2 😎
Координаты атомов белков взяты из базы данных Protein DataBase https://www.rcsb.org/. Но они не абсолютно точны. SARS-CoV-2 не похож на монолитное изваяние. Вирус достаточно мягкая структура. Он как бы постоянно «дышит». Оболочка вируса не является правильной сферой, а кроме того она еще и постоянно меняется, как «жидкий кристалл».
S-белки (бирюзовые), M-белки (зеленые) и E-белки (красные); мембрана (синий) и олигосахариды (оранжевые).
S-белки (бирюзовые), они же спайк-белки или белки шипа — их вирус использует для того, чтобы прикрепляться к клеткам. Если эти белки свою работу делают хорошо, то вирус пробирается в клетку и переходит к размножению внутри нее. У «ножки» S-белка два колена, что дает ей большую степень свободы на изгиб. Помимо наклонов, шип может еще и вращаться вокруг продольной оси. S-белки жестко закреплены в оболочке вируса, их «ножки» неподвижны.
M-белки (зеленые) отвечают за контроль сборки новых вирионов в клетках-хозяевах. Этот белок представляет собой своеобразный каркас, на котором организуются в новый вирион другие структурные белки, а также помогает «новорожденному» вириону выбраться из клетки.
Е-белки (красные), взаимодействуют с другими структурными белками, а также, будучи трансмембранными белками, образуют ионный канал, тем самым помогая сборке новых вирионов в комплексе Гольджи клетки-хозяина.
А олигосахаридные остатки (оранжевые) работают «камуфляжем» для вируса. Вирус, прикрываясь ими, прячется от иммунной системы организма — клеткам иммунитета сложнее узнать обвешанного сахарами пришельца и, соответственно, начать выработку антител против него.
Моделирование внутренней структуры вируса не делалось. Это около 30 000 нуклеотидов РНК, N-белков и других элементов. Эта работа сложнее, чем моделирование внешнего вида вируса. Во многом это связано с отсутствием моделей белков и тем, что для этого нужно решить нетривиальную задачу укладки нити РНК в полости сферы вируса.
В результате получилась достоверная и при этом красивая 3D-картинка вируса SARS-CoV-2 😊😊😊
© Молекулярный биолог Валерия Архипова и CGI художник Алексей Солодовников
