Spike Protein (Hebrew)

From Proteopedia

Jump to: navigation, search

(PDB code 6vyb) מבנה האקטודומין של חלבון הספייק

Drag the structure with the mouse to rotate

SARS-COV-2 מעגל החיים של נגיף


מחזור חיי הנגיף כולל ארבעה שלבים:
1)חדירה לתא המאכסן נעשה באמצעות חלבון ה SPIKE הנגיף נכנס לגוף דרך האף, הפה והעיניים, ובעזרת חלבון ה-Spike, או חלבון S, מתחבר לתאים בדרכי הנשימה המייצרים חלבון הנקרא ACE2.(איור 4)

איור 4 חלבון ספייק נקשר על פני הקולטן של התא המודבק אילוסטרציה של מבנה הקולטן  Ramon Andrade 3Dciencia, SPL
איור 4 חלבון ספייק נקשר על פני הקולטן של התא המודבק אילוסטרציה של מבנה הקולטן Ramon Andrade 3Dciencia, SPL


2)שחרור החומר הגנטי הוירוסי בתא המאכסן לאחר שהנגיף נכנס לתוך התא, הוא משחרר קטע של חומר גנטי בצורת RNA.לאחר שחדר לתא, הנגיף מנצל את מרכיביו ליצירת מפעלי שכפול RNA עבור הנגיף. התא הנגוע קורא את ה-RNA הנגיפי ומייצר חלבונים לפי ההוראות הכתובות בו. אותם חלבונים ישמשו בהמשך להרכבת עותקים חדשים של הנגיף.

3)הרכבת נגיפים חדשים

מכונות התא מתחילות לייצר בקצב מהיר עוד ועוד RNA נגיפי וחלבונים נגיפיים, ואלו מורכבים יחדיו ליצירת עותקים שלמים של הנגיף. העותקים החדשים נישאים לשוליים החיצוניים של התא, ויכולים לצאת ממנו במטרה להדביק תאים נוספים.

4)שחרור הנגיפים החדשים מהתא המאכסן

השלב האחרון של השכפול הויראלי הוא שחרור עותקי הנגיף החדשים המיוצרים בתא המארח. כל תא נגוע יכול לשחרר מיליוני עותקים של הנגיף לפני שהוא מתפרק לבסוף ומת. נגיפים מסוימים משתחררים
כאשר התא המארח מת, ואילו נגיפים אחרים יכולים להשתחרר דרך קרום התא מבלי להרוג אותו ישירות. לאחר יציאת הנגיפים מהתא הנגוע, הם עשויים להדביק תאים סמוכים ולחזור על מחזור השכפול.
שיעול והתעטשות עלולים להפיץ ליחה מלאה נגיפים מדרכי הנשימה על אנשים ומשטחים סמוכים, שם הנגיף יכול להישאר בעל יכולת הדבקה במשך מספר שעות עד מספר ימים.

איור 5 מחזור החיים של נגיף הקורונה
איור 5 מחזור החיים של נגיף הקורונה

בסרטון המצורף ניתן לראות בצורה ויזואלית את מחזור התרבות נגיף הקורונה .

פוטנציאל חלבון הספייק בפיתוח חיסונים ותרופות למחלה

מאחר ש- SARS-CoV-2הוא נגיף חדש, הידע הקיים לגבי אנטיגנים אפשריים עדיין מצומצם. עם זאת, כלים טכנולוגיים מתקדמים מסייעים למדענים לקדם את המחקר לפיתוח תרכיב נגד הנגיף ומציאת אנטיגנים אפשריים. כך למשל, זמן קצר לאחר התפרצותו, כבר היה בידי החוקרים הרצף הגנטי של הנגיף החדש, אשר מאפשר שימוש במודלים לבחירה מושכלת של אנטיגנים אפשריים.
כבר החל המירוץ לפיתוח חיסון נגד SARS-COV-2 פיתוח תרופות כנגד מחלת הקורונה יכולות להתבסס גם על חלבון הספייק , מציאת מנגנון הכניסה של הנגיף לתאים באמצעות חלבון S מאפשר לבצע סריקות למציאת מולקולות קטנות או תרופות קיימות שיכולות
להפריע לכניסת הנגיף לתא. כך למשל, חברת APEIRON Biologics בוחנת יעילות של מולקולה קטנה בשם APN01 החוסמת את הקולטן של התאים שאליו נקשר חלבון S ובכך מונעת הדבקה. כרגע התרופה החדשה נבדקת בניסוי קליני שלב 1 לבטיחות ויעילות.[4].
לנגיף הקורונה החדש, SARS-CoV-2, יש 29 גֵנים שמכילים הוראות ליצירת חלבונים. 29 החלבונים פועלים בתוך התאים שלנו ועוזרים לייצר אלפי נגיפים חדשים שייצאו מהתא וידביקו אלפי תאים אחרים. כדי לעשות זאת, חלבוני הנגיף מגייסים לעזרתם חלבונים מהתאים שלנו. אחת האסטרטגיות בפיתוח תרופות נגד הנגיף היא למצוא חומרים שפוגעים בחלבונים שלו – עניין מסובך שדורש זמן רב, אך קבוצות מחקר ברחבי העולם שוקדות על כך אפשרות אחרת היא לפגוע בחלבונים של תאי האדם שעוזרים לחלבוני הנגיף. בעזרת 29 החלבונים האלה ישנן [69 תרופות פוטנציאליות לקורונה

רשימת מקורות

  1. Li F. Structure, Function, and Evolution of Coronavirus Spike Proteins. Annu Rev Virol. 2016 Sep 29;3(1):237-261. doi:, 10.1146/annurev-virology-110615-042301. Epub 2016 Aug 25. PMID:27578435 doi:http://dx.doi.org/10.1146/annurev-virology-110615-042301
  2. Bar-On YM, Flamholz A, Phillips R, Milo R. SARS-CoV-2 (COVID-19) by the numbers. Elife. 2020 Apr 2;9. pii: 57309. doi: 10.7554/eLife.57309. PMID:32228860 doi:http://dx.doi.org/10.7554/eLife.57309
  3. Zhou P, Yang XL, Wang XG, Hu B, Zhang L, Zhang W, Si HR, Zhu Y, Li B, Huang CL, Chen HD, Chen J, Luo Y, Guo H, Jiang RD, Liu MQ, Chen Y, Shen XR, Wang X, Zheng XS, Zhao K, Chen QJ, Deng F, Liu LL, Yan B, Zhan FX, Wang YY, Xiao GF, Shi ZL. A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin. Nature. 2020 Mar;579(7798):270-273. doi: 10.1038/s41586-020-2012-7. Epub 2020 Feb, 3. PMID:32015507 doi:http://dx.doi.org/10.1038/s41586-020-2012-7
  4. Zhang H, Penninger JM, Li Y, Zhong N, Slutsky AS. Angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) as a SARS-CoV-2 receptor: molecular mechanisms and potential therapeutic target. Intensive Care Med. 2020 Apr;46(4):586-590. doi: 10.1007/s00134-020-05985-9. Epub, 2020 Mar 3. PMID:32125455 doi:http://dx.doi.org/10.1007/s00134-020-05985-9

Proteopedia Page Contributors and Editors (what is this?)

Moshera Atawna, Offir Lupo, Michal Harel, Orna Dahan

Personal tools