Identifican claves que facilitan al SARS-CoV-2 entrar en las células

La proteína espiga (spike) del coronavirus resulta clave para que el SARS-CoV-2 logre penetrar en las células humanas y propagar la infección. Ahora, una nueva investigación liderada por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha identificado ciertas claves de la flexibilidad de dicha proteína que facilitan su entrada en las células, un hallazgo que puede ser útil a la hora de desarrollar terapias que bloqueen el acceso del patógeno al interior de las células.

En el estudio, que se ha publicado en la revista International Union of Crystallography Journal, los investigadores han definido los movimientos de la proteína spike de forma cuantitativa por primera vez, y proponen la localización de algunas bisagras moleculares que permiten estos movimientos. Además, han diseñado nuevos métodos computacionales mediante el estudio de cientos de miles de imágenes de crío-microscopía electrónica para analizar estos movimientos y la dinámica estructural de esta proteína.

En la imagen superior se observan las distintas conformaciones que adopta la espícula del SARS-CoV-2. Los colores corresponden a distintos niveles de tensión (stress) estructural, desde zonas muy estables (en azul) hasta muy inestables (en rojo), pasando por zonas de tensión intermedia (en verde) / CNB-CSIC.

Cómo se une la proteína S del coronavirus a las células humanas

El investigador del CNB-CSIC José María Carazo, que es uno de los responsables del estudio, ha explicado que: “mediante los nuevos desarrollos propuestos en análisis de imagen hemos podido comenzar a entender la flexibilidad de la espícula infectiva del virus, detectando algunas de las bisagras moleculares que facilitan su entrada en la célula. Para lograrlo hemos estudiado cientos de miles de imágenes de microscopía electrónica en condiciones criogénicas, hemos colaborado con grupos de trabajo en España y Estados Unidos, y hemos utilizado recursos computaciones en diferentes instituciones, logrando resultados impensables sólo hace unos años y en un tiempo récord”. “De esta forma, hemos podido identificar el movimiento que sigue la proteína S para fusionarse con las membranas celulares”.

"Identificar la flexibilidad continua en la proteína S del SARS-CoV-2 podría ser útil en el diseño de nuevas terapias dirigidas a bloquear la entrada del virus en la célula”

Roberto Melero, primer autor del trabajo, junto con Carlos Óscar Sánchez Serrano, señala: “este trabajo prueba la existencia de una flexibilidad continua y característica en la proteína S del SARS-CoV-2 que no habíamos sido capaces de detectar previamente, y que podría ser útil en el diseño de nuevas terapias dirigidas a bloquear la entrada del virus en la célula”.

El trabajo ha sido realizado por varios grupos de investigación del Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC) –que alberga el Centro de Procesamiento de Imagen de la Infraestructura Europea de Biología Estructural Instruct-ERIC– y del Centro de Química Física Rocasolano (IFQR-CSIC), en colaboración con la Universidad Autónoma de Madrid, la Universidad de Yale y la Universidad de Texas. El estudio ha contado con el apoyo del Instituto de Física de Cantabria (CSIC-UC) y del Centro de Supercomputación de Barcelona.

Fuente: Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)