अध्ययन SARS-CoV-2 omicron के संभावित पशु भंडार में अंतर्दृष्टि करता है प्रदान

वाशिंगटन [यूएस], 19 अक्टूबर (एएनआई): शोधकर्ताओं ने एसएआरएस-सीओवी-2 ओमाइक्रोन वेरिएंट के रिसेप्टर-बाइंडिंग डोमेन (आरबीडी) और इसके रिसेप्टर, एंजियोटेंसिन-कनवर्टिंग एंजाइम 2 (एसीई2) की संरचनाओं का विश्लेषण किया, ताकि इसमें अंतर्दृष्टि प्राप्त की जा सके। वेरिएंट के संभावित पशु जलाशय।

जर्नल 'प्रोसीडिंग्स ऑफ द नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज' (पीएनएएस) में प्रकाशित, अध्ययन से पता चला है कि ओमाइक्रोन आरबीडी में कई प्रमुख उत्परिवर्तन विशिष्ट रूप से माउस ACE2 के लिए अनुकूलित हैं, लेकिन मानव ACE2 के साथ असंगत हैं।

निष्कर्ष बताते हैं कि SARS-CoV-2 ओमाइक्रोन वेरिएंट मनुष्यों के अनुकूल होने से पहले चूहों में विकसित हो सकता है, लेखकों के अनुसार वेरिएंट के संभावित विकासवादी मूल में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।

सीवियर एक्यूट रेस्पिरेटरी सिंड्रोम कोरोनावायरस 2 (SARS-CoV-2) ओमाइक्रोन वैरिएंट के अचानक उभरने और तेजी से फैलने ने इसके पशु भंडार पर सवाल खड़े कर दिए हैं। यहां, हमने ओमिक्रॉन के रिसेप्टर-बाइंडिंग डोमेन (आरबीडी) की रिसेप्टर मान्यता की जांच की, इसके चार म्यूटेशन (Q493R, Q498R, N501Y, और Y505H) पर ध्यान केंद्रित करते हुए दो म्यूटेशनल हॉटस्पॉट के आसपास। इन उत्परिवर्तन का मानव एंजियोटेंसिन-परिवर्तित एंजाइम 2 (ACE2) के लिए RBD की आत्मीयता पर परिवर्तनशील प्रभाव पड़ता है, लेकिन ये सभी माउस ACE2 के लिए RBD की आत्मीयता को बढ़ाते हैं। हमने आगे माउस ACE2 के साथ जटिल omicron RBD की क्रिस्टल संरचना का निर्धारण किया। संरचना से पता चला कि सभी चार उत्परिवर्तन माउस ACE2 के लिए वायरल अनुकूलन हैं: उनमें से तीन (Q493R, Q498R, और Y505H) विशिष्ट रूप से माउस ACE2 के लिए अनुकूलित हैं, जबकि दूसरा (N501Y) मानव ACE2 और माउस ACE2 दोनों के लिए अनुकूलित है। इन आंकड़ों से पता चलता है कि ओमाइक्रोन ने मनुष्यों को संक्रमित करना शुरू करने से पहले ओमाइक्रोन आरबीडी को माउस एसीई2 के लिए अच्छी तरह से अनुकूलित किया था, जो ओमाइक्रोन संस्करण के संभावित विकासवादी मूल में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।

गंभीर तीव्र श्वसन सिंड्रोम कोरोनावायरस 2 (SARS-CoV-2) ओमाइक्रोन संस्करण अचानक उभरा और दुनिया भर में तेजी से फैल गया (1-4)। वर्तमान COVID-19 महामारी को समझने और भविष्य की महामारियों को रोकने के लिए SARS-CoV-2 और इसके प्रकारों के पशु भंडार पर नज़र रखना महत्वपूर्ण है। ओमिक्रॉन संस्करण के स्रोत के बारे में अटकलें प्रचुर मात्रा में हैं, फिर भी प्रायोगिक साक्ष्य दुर्लभ हैं (5)। कोरोनावायरस स्पाइक प्रोटीन के रिसेप्टर-बाइंडिंग डोमेन (आरबीडी) और उनके मेजबान रिसेप्टर के बीच बातचीत कोरोनावायरस विकास को समझने के लिए सबसे अच्छी प्रणालियों में से एक है (6, 7)।

SARS-CoV-2 और निकट से संबंधित SARS-CoV-1 दोनों ही मानव एंजियोटेंसिन-परिवर्तित एंजाइम 2 (ACE2) को उनके रिसेप्टर (8-10) के रूप में पहचानते हैं। SARS-CoV-1 की रिसेप्टर मान्यता पर पिछले शोध ने SARS-CoV-1 (11-15) के पशु मूल में अंतर्दृष्टि प्रदान की है। मूल SARS-CoV-2 स्ट्रेन (यानी, प्रोटोटाइप RBD) का RBD केवल कुछ अवशेषों द्वारा बैट कोरोनावायरस के RBD से भिन्न होता है, जो प्रोटोटाइप RBD (16) के बैट मूल का समर्थन करता है। ओमाइक्रोन आरबीडी (स्ट्रेन बीए.2) प्रोटोटाइपिक आरबीडी से 16 अवशेषों से भिन्न होता है, जिनमें से सात रिसेप्टर-बाइंडिंग मोटिफ (आरबीएम) में स्थित होते हैं जो सीधे एसीई 2 (3) से संपर्क करते हैं। इन आरबीएम उत्परिवर्तनों द्वारा छोड़े गए विकासवादी निशान को पुनर्प्राप्त करने के लिए, इस अध्ययन ने ओमाइक्रोन आरबीडी के संरचनात्मक अनुकूलन की तुलना मानव और माउस से एसीई 2 से की, ओमाइक्रोन के दो संभावित स्रोत (5)।

SARS-CoV-2 RBD और मानव ACE2 (hACE2) और SARS-CoV-1 RBD और hACE2 (14, 17, 18) के बीच इंटरफेस पर तीन वायरस-बाध्यकारी हॉटस्पॉट की पहचान की गई है। ये हॉटस्पॉट्स Lys31 पर hACE2 (यानी, हॉटस्पॉट-31), hACE2 में Lys353 (यानी, हॉटस्पॉट-353), और वायरल RBD (यानी, हॉटस्पॉट-रिज) (चित्र 1A) में एक रिसेप्टर-बाइंडिंग रिज पर केंद्र हैं। ये वायरस-बाध्यकारी हॉटस्पॉट SARS-CoV-1 के लिए पारस्परिक हॉटस्पॉट भी हैं: सभी RBM म्यूटेशन हॉटस्पॉट के आसपास हुए और हॉटस्पॉट (13, 14) की संरचनात्मक स्थिरता को प्रभावित किया।

"हॉटस्पॉट्स" अवधारणा की स्थापना आणविक तंत्र को निर्धारित करने में सहायक थी जिसके द्वारा SARS-CoV-1 को ताड़ के सिवेट से मनुष्यों (11-15) में प्रेषित किया गया था। SARS-CoV-2 ओमाइक्रोन वैरिएंट में RBM म्यूटेशन भी हॉटस्पॉट (चित्र 1A) के आसपास हैं। मजे की बात है, इनमें से केवल कुछ ओमाइक्रोन उत्परिवर्तन hACE2 के लिए RBD की आत्मीयता को बढ़ाते हैं, जबकि कुछ अन्य उत्परिवर्तन इसे कम करते हैं (चित्र। 1B) (17)। ओमाइक्रोन आरबीएम (स्ट्रेन BA.1) और hACE2 के बीच इंटरफेस के संरचनात्मक विवरण ने hACE2 (17) को बांधने में इनमें से प्रत्येक उत्परिवर्तन की भूमिका को स्पष्ट किया। ओमाइक्रोन म्यूटेशन जो एचएसीई2 के लिए आरबीडी की आत्मीयता को कम करते हैं, संरचनात्मक रूप से एचएसीई2 के साथ असंगत हैं, इस बारे में सवाल उठाते हैं कि अन्य प्रजातियों ने ओमाइक्रोन के विकास में क्या मध्यस्थता की हो सकती है।

इस अध्ययन में, हम यह प्रदर्शित करते हुए जैव रासायनिक और संरचनात्मक साक्ष्य प्रदान करते हैं कि omicron उत्परिवर्तन hACE2 की तुलना में माउस ACE2 (mACE2) के लिए बेहतर रूप से अनुकूलित हैं, यह सुझाव देते हुए कि चूहों ने omicron संस्करण की शुरुआत में मध्यस्थता की। हमारा अध्ययन ओमाइक्रोन प्रकार के पशु भंडार को स्पष्ट करने में मदद करता है और SARS-CoV-2 विकास की समझ में योगदान देता है। निष्कर्ष भविष्य में कोरोनावायरस महामारी को रोकने के लिए जानवरों में SARS-CoV-2 की महामारी विज्ञान निगरानी की सुविधा प्रदान कर सकते हैं। (ANI)