Структура, функция и антигенность шиповидного гликопротеина SARS-CoV-2

Недавнее появление нового коронавируса, связанного с продолжающейся вспышкой пневмонии (COVID-2019), привело к заражению более 72 000 человек и гибели свыше 1 800. Тримеры шиповидного гликопротеина (S) коронавирусов обеспечивают проникновение вируса в клетки и являются основной мишенью гуморального иммунного ответа. Мы показываем, что S-белок SARS-CoV-2 обеспечивает проникновение в клетки VeroE6 и в клетки BHK, временно трансфицированные геном человеческого ACE2, что подтверждает ACE2 как функциональный рецептор этого нового коронавируса. Кроме того, мы демонстрируем, что рецептор-связывающие домены S-белков SARS-CoV-2 и SARS-CoV связываются с человеческим ACE2 с близким сродством, что согласуется с эффективным распространением SARS-CoV-2 среди людей. Мы обнаружили, что гликопротеин S SARS-CoV-2 содержит сайт расщепления фурином на границе между субъединицами S1 и S2; этот сайт обрабатывается в процессе биогенеза и отличает данный вирус от SARS-CoV и других коронавирусов, родственных SARS. Мы определили структуру тримера эктодомена S-белка SARS-CoV-2 методом криоэлектронной микроскопии, продемонстрировав спонтанное открытие рецептор-связывающего домена и создав основу для разработки вакцин и ингибиторов проникновения вируса в клетки. Наконец, мы показали, что поликлональные сыворотки мышей, полученные против S-белка SARS-CoV, эффективно ингибировали опосредованное S-белком SARS-CoV-2 проникновение в клетки-мишени, что указывает на возможность индукции при вакцинации перекрёстно нейтрализующих антител, направленных против консервативных эпитопов S-белка.