XBB.1.5稍微增加了对宿主受体ACE2的结合亲和力,并表现出最强的免疫逃脱特征:分子建模和自由能量计算

科学领域:

• 病毒学和分子生物学
• 结构生物学 结构生物学
• 免疫学 免疫学 免疫学

背景情况:

• SARS-CoV-2 XBB变种,表现出显著的免疫逃避,是全球最普遍的,导致人们对发病率和死亡率重新担忧.
• 了解XBB变种的尖端蛋白的结合机制,特别是NTD和RBD,对于开发有效的对策至关重要.

研究的目的:

• 确定XBB变种N端域 (NTD) 对人类中和抗体的结合能力.
• 确定XBB变体的受体结合域 (RBD) 与ACE2受体的结合亲和力.
• 阐明 XBB 变种免疫逃避特性背后的结构和动态特征.

主要方法:

• 利用分子对接和基于模拟的方法来分析蛋白质-连接体相互作用.
• 研究了野生型和XBBNTD与单克隆抗体 (mAbs) 的结合.
• 评估了野生型和XBB RBD与人类ACE2受体的结合.
• 进行了相互作用网络分析,解离常数 (KD) 计算和分子动力学模拟 (RMSD,RMSF,Rg,键).

主要成果:

• 与野生型NTD (-113.2 ± 0.7 kcal/mol) 相比,XBBNTD对mAbs的结合减少 (-76.2 ± 2.3 kcal/mol),这表明免疫逃避.
• 与野生型RBD (-115.0 ± 1.5 kcal / mol) 相比,XBB RBD对ACE2的结合亲和力略有增加 (-120.8 ± 3.4 kcal / mol),具有改变的相互作用网络.
• 分子模拟揭示了XBB复合物的动态特征的变化,总结合能计算证实了XBB RBD-ACE2相互作用的增强和XBB NTD-mAb相互作用的显著减少,支持更强的免疫逃避.

结论:

• 由于改变了RBD-ACE2相互作用,XBB变体具有对宿主细胞进入的增强结构特征.
• 在XBB NTD与中和抗体结合的显著减少证实了其强大的免疫逃避能力.
• 这些发现为设计针对SARS-CoV-2 XBB变种的新疗法提供了关键的结构性见解.