超级计算机艾滋病的了解冠状病毒变异逃脱免疫

所有病毒变异,他们复印自己的传播和发展。病毒原因COVID-19 SARS-CoV-2,被证明是没有不同的。目前有超过4000个变异的COVID-19,全球已经有超过270万人丧生在大流行期间。

英国变体,也称为B.1.1.7,首次发现是在2020年9月,现在导致英国所有COVID-19病例的98%。,它似乎获得牢牢控制在大约100个已经蔓延到其他国家在过去几个月,包括法国、丹麦、和美国。

世界卫生组织说B.1.1.7是为数不多的几个变体出现的问题以及其他在南非和巴西。

“英国、南非和巴西变异比原来更容易传染和逃避免疫病毒,”维克多Padilla-Sanchez说,美国的一个天主教大学研究科学家。“我们需要理解为什么他们更传染病和,在许多情况下,更致命的。”

所有三个变体发生了变化——他们的突起蛋白病毒高度对人类细胞的一部分。因此,他们更容易感染细胞和蔓延。

在2021年1月发表的一份研究论文研究思路和成果,Padilla-Sanchez详细讨论了英国和南非的变体。他提出了一个计算分析结构的峰值糖蛋白绑定到ACE2受体介绍了突变的地方。他的论文概述了这些变异的原因结合更好的人类细胞。

“我已经分析最近发表SARS-CoV-2尖峰结构绑定到ACE2受体和发现新的变异为什么更强的传染性,”他说。“这些发现取得了使用加州大学旧金山嵌合体软件以及分子动力学模拟使用Frontera得克萨斯高级计算中心(TACC)的超级计算机。”

Padilla-Sanchez发现英国有许多变体突变糖蛋白,但最重要的是一个突变,N501Y,在受体结合域与ACE2受体相互作用。

“这N501Y突变提供了更高效率的绑定,从而使病毒更具有传染性。这变种是取代之前的病毒在英国和传播在世界上许多其他地方,”他说。

南非变异出现在2020年10月,并且更重要的是改变的蛋白质,使其比英国更危险的变种。它涉及到一个关键突变——称为E484K帮助病毒逃避免疫系统的抗体和部分之前,可以根据经验抗冠状病毒感染或疫苗。自变异逃脱免疫身体将无法对抗病毒。“我们开始看到南非变体在美国,”他说。

Padilla-Sanchez进行结构分析,研究了病毒的晶体结构;和分子动力学来获取这些发现。

“在做这项研究的主要计算挑战是找到一个计算机强大到足以做分子动力学的任务,而产生非常大的文件,而且需要大量的记忆。本研究就不会Frontera超级计算机是不可能的,”Padilla-Sanchez说。

根据Padilla-Sanchez,当前疫苗不一定会把变体。“变异需要自己的特定的疫苗。我们需要尽可能多的疫苗变异出现。”

展望未来,Padilla-Sanchez将继续研究与SARS-CoV-2发生的变化。

“这是一个非常快的项目,计算研究持续了一个月,”他说。“有很多其他实验室湿实验室做实验,但是没有很多的计算研究。这就是为什么我现在决定做这个重要的工作。”

参考:Padilla-Sanchez诉SARS-CoV-2结构分析受体结合域的新变体从英国和南非。力拓。2021;7:e62936。doi:10.3897 / rio.7.e62936

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