Diseño basado en la estructura de los picos de SARS-CoV-2 estabilizados por prefusión

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Biología estructural
• Virología

Sus antecedentes:

• La pandemia de COVID-19 requiere el rápido desarrollo de vacunas y terapias.
• La proteína del pico del SARS-CoV-2 es un objetivo crítico, pero es metastable y un desafío para la producción recombinante.
• Los métodos existentes se enfrentan a limitaciones en la producción de proteínas de punta estables y de alto rendimiento.

Objetivo del estudio:

• Diseñar una proteína de punta de prefusión estabilizada del SARS-CoV-2 con mejor rendimiento y estabilidad.
• Identificar mutaciones beneficiosas para mejorar la expresión y la robustez de la proteína del pico.
• Facilitar el desarrollo de vacunas y diagnósticos eficaces.

Principales métodos:

• Diseño guiado por la estructura de 100 variantes de proteínas de pico.
• Identificación y combinación de 26 sustituciones individuales beneficiosas.
• Caracterización de la variante HexaPro mediante microscopía criolectrónica.
• Evaluación de la estabilidad de HexaPro bajo diversas condiciones de estrés.

Principales resultados:

• Se identificaron 26 sustituciones que mejoran el rendimiento y la estabilidad de las proteínas de punta.
• Desarrolló HexaPro, una variante con seis sustituciones de prolina, logrando una expresión 10 veces mayor.
• HexaPro demostró estabilidad frente al calor, el almacenamiento a temperatura ambiente y los ciclos de congelación y deshielo.
• Cryo-EM confirmó que HexaPro mantiene la conformación del pico de prefusión a una resolución de 3,2 angstroms.

Conclusiones:

• Se puede lograr una producción de alto rendimiento de una proteína de punta de prefusión estabilizada.
• HexaPro representa un avance significativo para el desarrollo de la vacuna y el diagnóstico del SARS-CoV-2.
• Esta proteína estabilizada acelera la investigación y el desarrollo para combatir el COVID-19.