神经皮林-1蛋白可能作为SARS-CoV-2感染的受体:来自分子动力学模拟的证据

科学领域:

• 分子生物学分子生物学
• 病毒学 病毒学
• 生物物理学的生物物理.

背景情况:

• 严重急性呼吸道综合征冠状病毒2 (SARS-CoV-2) 使用ACE2作为其主要宿主细胞受体.
• 神经皮林-1 (NRP1) 已成为SARS-CoV-2的替代结合受体.
• 对NRP1与不同SARS-CoV-2变体结合的原子级机制尚未完全理解.

研究的目的:

• 阐明NRP1与SARS-CoV-2尖端蛋白碎片的结合机制.
• 为了比较野生型 (WT),Delta和Omicron BA.1变种与NRP1.1的结合亲和力.
• 研究特定突变和环境因素 (如pH) 对病毒-NRP1相互作用的作用.

主要方法:

• 使用雨采样进行全原子分子动力学模拟.
• 结合自由能量和相互作用力 (范德瓦尔斯) 的分析.
• 评估质子化状态和pH对结合的影响.

主要成果:

• 德尔塔变种对NRP1.1表现出最强的结合亲和力.
• 与WT相比,Omicron BA.1的与NRP1的结合亲和力略有下降.
• 范德瓦尔斯相互作用对复杂稳定至关重要;他的质子化状态影响约束能量.
• 降低pH值增加了SARS-CoV-2与NRP1.1的结合亲和力.

结论:

• 包括Delta和Omicron在内的SARS-CoV-2变种具有影响NRP1结合的突变,这些突变超出了融合性.
• 病毒进化可能不会增强NRP1结合亲和力 (保持在μM范围内),但可能会导致免疫逃避.
• 对于SARS-CoV-2变种来说,NRP1仍然是一个相关的宿主细胞相互作用目标.