De "fire kongene" av COVID-19-mutantstammen

Den globale pandemien av den nye kroneepidemien har forårsaket enorme tap og innvirkning på global økonomisk vekst, kulturutveksling og dagliglivet til mennesker over hele verden. Til nå, selv om utviklingen av den globale epidemien har blitt effektivt forhindret og kontrollert. Imidlertid, med mutasjonen avCOVID-19, noen land har dukket opp muterte stammer som sprer seg raskere. Blant dem kan de nye koronavirusvariantene som har forekommet i Storbritannia, Sør-Afrika, Brasil, India osv. beskrives som de "fire kongene" av mutantstammene.

• Alpha dukket opp i England i september 2020 og forårsaket en økning i vintertilfeller, noe som førte Storbritannia tilbake i lockdown i januar. Andre land ligger tett bak, spesielt i Europa. I følge Verdens helseorganisasjon ble den den dominerende stammen i USA tidlig i april, og per 25. mai hadde minst 149 land rapportert om denne stammen.
• Beta dukket opp i Sør-Afrika i august 2020, noe som førte til et comeback av Covid-19-tilfeller som feide over det sørlige Afrika. Per 25. mai har minst 102 land rapportert om denne situasjonen.
• Gamma ble først oppdaget i Amazonas-byen Manaus i desember 2020, noe som førte til en økning i tilfeller, anstrengte Brasils helsesystem og forårsaket oksygenmangel. Per 25. mai har minst 59 land rapportert om denne situasjonen.
• Delta ble først oppdaget i India i oktober 2020, og i slutten av mai har viruset blitt funnet i minst 54 land. British Emergency Science Advisory Group uttalte 13. mai at overføringshastigheten kan være 50 % høyere enn alfavarianten.

2019-nCoV tilhører beta-slekten av koronavirus. Det er et enkelttrådet positivt-trådet RNA-virus med en konvolutt. Partiklene er runde eller elliptiske og har en diameter på 60-140nm. Den har 5 essensielle gener, som henholdsvis koder for 4 strukturelle proteiner avNukleokapsidprotein (N),Omslutt protein (E),Membran protein (M) ogSgjeddeGlykoprotein (S), ogHemagglutinin-esterasedimer (RdRp). DeNukleokapsidprotein (N) pakker inn RNA-genomet for å danne et stabilt nukleokapsid. Nukleokapsidet er omgitt av en viruskonvolutt (E) for beskyttelse. I viruskonvolutten er detMembran protein (M) ogSgjeddeGlykoprotein (S) Like protein. Blant dem bruker det nye koronaviruset overflatepiggproteinet til å binde seg til cellereseptorer, og deretter invadere celler. Spike Glycoprotein er også en viktig struktur for at immunsystemet skal gjenkjenne virus og nøytralisere dem med antistoffer. Disse fire nye koronavirusmutantstammene er nettopp på grunn av mutasjonene i noen nøkkelsteder av Spike Glycoprotein (S), som fører til betydelige endringer i affiniteten til mutantstammene med cellereseptorer eller med nøytraliserende antistoffer. Dette førte videre til at disse fire mutantstammene ble hovedstammene som for tiden sirkulerer.

Hovedkarakteristikkene til alfa- og beta-mutante S-proteiner er som følger:

Teamet ledet av professor Chen Bing fra Harvard Medical School og Boston Children's Hospital publiserte nylig en serie forskningsresultater i det beste akademiske tidsskriftet "Science", som viser at det først ble oppdaget i alfa-varianten. Aminosyreforandringene A570D og S982A hjelper piggproteintrimeren til å holde reseptorbindende domene i en posisjon der den binder seg til reseptoren. Samtidig øker N501Y bindingsaffiniteten til reseptorbindingsdomenet til ACE2-reseptoren. Forskere spekulerer i at disse endringene kan tillate alfa-varianter å infisere celletyper som har færre ACE2-reseptorer.

Teamets forskningsresultater viser også at i Beta-viruset beholder S-proteinet stort sett strukturen til G614-trimeren og har nesten samme biokjemiske stabilitet. N501Y, K417N og E484K i RBD forårsaket ikke store strukturelle endringer, men tapet av saltbroer mellom K417 og ACE2 Asp30 og Glu484 og ACE2 Lys31 lindret økningen i reseptoraffinitet gitt av N501Y. K417N og E484K kan føre til at antistoffer rettet mot RBD-2-epitop mister binding og nøytralisering. De medfølgende mutasjonene i NTD omformer overflaten av antigenet og reduserer i stor grad effektiviteten av nøytraliserende antistoffer mot NTD-1-epitopen. Betavarianter vil sannsynligvis bli valgt under en viss grad av immunpress

Hovedtrekkene til Gamma-mutant S-protein:

I en studie publisert i tidsskriftet Science 14. april 2021 utførte et internasjonalt team av forskere relatert forskning og analyser på de nye Gamma (P.1) koronavirusvariantene som dukket opp i Brasil. Resultatene viser at Gamma (P.1)-viruset har 17 unike aminosyreforandringer, hvorav 10 er tilstede i piggproteinet, inkludert de tre mest bekymringsfulle variantene: N501Y, E484K og K417T. N501Y og K417T samhandler med humant angiotensin-konverterende enzym 2 (ACE2), mens E484K er lokalisert i løkkeområdet utenfor det humane ACE2-grensesnittet. Det er verdt å merke seg at disse tre variantene også finnes i den sørafrikanske varianten (Beta, B.1.351) som har fått mye oppmerksomhet, og N501Y finnes i den britiske varianten (Alpha, B.1.1.7). Fordi de ser ut til å få virusvarianten til å binde seg tettere til menneskelige celler, i noen tilfeller for å hjelpe til med å unngå antistoffer.

Hovedtrekkene til Delta mutant S-protein:

En artikkel publisert på bioRxiv-plattformen 17. juni 2021 fastslo at P681R-mutasjonen er sterkt bevart i delta (B.1.617)-linjen gjennom studiet av delta (B.1.617)-varianter. Gjennom dyptgående forskning ble det funnet at mutasjonen av P681R fremmet furin-mediert spaltning av piggproteinet og akselererte celle-cellefusjon. Og for å fremme P681-mutasjonen for å forbedre virusets evne til å unnslippe nøytraliserende antistoffer.

I henhold til de epidemiologiske og etiologiske egenskapene til de "fire kongene" avCOVID-19 mutant stamme, kan det sees at den lokale epidemien av epidemien vil være den normale tilstanden til den globale epidemien. Å aktivt reagere på den internasjonale epidemiforebyggingspolitikken og søke en bredspektret og effektiv ny kronevaksine vil bli vårt kraftige våpen mot epidemien.

(Datakilde: WHO)