Il legame di un picco proteico di superficie del virus SARS-CoV-2 alla proteina di superficie cellulare umana ACE2 è il primo passo verso l’infezione che può portare alla malattia del Covid-19. I ricercatori della Penn State hanno valutato tramite appositi computer come le modifiche alla composizione dei picchi del virus possono influenzare il legame con ACE2 e hanno confrontato i risultati con quelli del virus originale. Il documento con l’analisi della ricerca è stato pubblicato sulla rivista Structural Biotechnology Journal.
Le mutazioni del Covid-19
Il lavoro è stato ideato e guidato da Costas Maranas, professore presso il Dipartimento di Ingegneria Chimica. “Eravamo interessati a rispondere a due importanti domande”, ha detto l’autore dello studio. “Volevamo prima discernere i cambiamenti strutturali chiave che conferiscono al Covid-19 una maggiore affinità verso le proteine ACE2 umane rispetto alla SARS, e quindi valutare la sua potenziale affinità con il bestiame o altre proteine ACE2 animali”.
I ricercatori hanno modellato computazionalmente l’attaccamento del picco proteico SARS-CoV-2 all’ACE2, che si trova nel tratto respiratorio superiore e funge da punto di ingresso per altre tipologie di coronavirus Il team ha utilizzato un approccio di modellazione molecolare per calcolare la forza di legame e le interazioni dell’attaccamento della proteina virale ad ACE2.
Il team ha scoperto che la proteina spike SARS-CoV-2 è altamente ottimizzata per legarsi con l’ACE2 umano. Le simulazioni dell’attaccamento virale alle proteine ACE2 omologhe di pipistrelli, bovini, polli, cavalli, felini e canini hanno mostrato la più alta affinità per i pipistrelli e l’ACE2 umano, con valori inferiori di affinità per gatti, cavalli, cani, bovini e polli. “Oltre a spiegare il meccanismo molecolare di legame con ACE2, abbiamo anche esplorato i cambiamenti nel picco del virus che potrebbero cambiare la sua affinità con l’ACE2 umano”, ha detto Chowdhury, che ha conseguito il dottorato in ingegneria chimica alla Penn State lo scorso anno.