Scinat за май 2020 #2: кишечная микробиота и нейродегенеративные заболевания, sars-cov-2 у собак и структура когезина в комплексе с днк и погрузчиком
Содержание:
Строение возбудителя COVID-19
Однонитчатая РНК
Новый коронавирус на 83% идентичен своему предшественнику, возбудителю SARS. В составе его РНК находится информация о белках:
- Две трети (66%) занимает информация о неструктурных белках (nsp — «non-structural proteins«), учавствующих в процессах воспроизведения вируса
- Одна треть — это гены, кодирующие структурные белки. Они представлены спайк(S), мембранным (M), оболочечным (E — «envelop«) протеинами. Внутри находится один нуклеокапсид (N), связанный с РНК
- Некоторая часть генома зарезервирована информацией о дополнительных белках. Некоторые из них, например orf3, уникальны для SARS-CoV-2 (читай ниже)
Неструктурные белки
| nsp1 | Подавляет имунный ответ клетки хозяина (антагонист интерферона) |
| nsp2 | Неизвестна |
| nsp3 | Предпологаемый PL-pro (папаин-подобная протеаза) домен. Может связывать РНК с коплексом репликаза/транскриптаза |
| nsp4 | Трансмембранные строительные леса для ремоделирования клеточной стенки |
| nsp5 | Главная протеаза (3С-подобная протеаза) |
| nsp6 | Таже, что и nsp4 |
| nsp7 | Формирует огромный комплекс с nsp8 |
| nsp8 | В комлексе с nsp7 может играть роль зажима для RdRp (смотри nsp12 ) |
| nsp9 | РНК-связывающий протеин |
| nsp10 | Zn-связывающий кофактор для nsp16 |
| nsp11 | Короткий пептид в конце orf-1 |
| nsp12 | RdRp (RNA-dependent RNA polymerase) — РНК-зависимая РНК-полимераза |
| nsp13 | РНК-хеликаза, РНК-5′-трифосфатаза |
| nsp14 | N7-метилтрасфераза, EXO N 3`-5` экзонуклеаза (проверяет последовательность нуклеотидов для полимеразы) |
| nsp15 | Уридил-эндонуклеаза (разрезает связи вокруг уридила для формирования циклических фосфатов) |
| nsp16 | 2`-O-метилтрансфераза |
Структурные белки
К структурным белкам относится нуклеокапсид (N) — единственный внутренний структурный протеин. Он связан с РНК формируя рибонуклеиновый комплекс — своего рода каркас, придающий нужную форму и оберегающий РНК. Он также взаимодействует с остальными белками, принимая участие в воспроизведении.
Спайк (S) протеин придает вириону характерную форму солнечной короны при криомикроскопии. Распологаясь на оболочке, его функцией является связь с клеткой организма человека и проникновение вируса внутрь. Состоит из двух субъедениц (S1 и S2), которые становятся самостоятельными при разрыве мостика фуриновой протеазой клетки хозяина.
S1 субъединица связывается с ангиотензин-превращающим-ферментом 2 (АПФ 2). АПФ 2 — это поверхностная, цинк-связывающая пептидаза, играющая огромную роль в регулировании артериального давления и функции сердца. АПФ 2 находится на мембранах клеток многих органов, в том числе легочных эпителиальных клеток.
S2 субъединица отвечает за пенетрацию клетки хозяина, которая происходит путем слияния двух оболочек.
Мембранный (M) протеин пожалуй единственный, который можно действительно назвать структурным — он придает характерную кривизну мембране и отвечает за ее стабильность. Это преобладающий мембранный белок.
Оболочечный (E) протеин располагается гораздо реже (до 20 на вирион) на липидной оболочке, пронизывая всю ее толщу — E-протеин является транмембранным ионным каналом. Обладает низкой активностью и считается неэссенципльным белком.
Дополнительные белки
orf3b является уникальным протеином нового коронавируса, гомологов которого не найдено в его предшественнике. Предполагают, что он играет важную роль в патогенности нового вируса, угнетая интерферон-β.
orf8 — интересный протеин, структура которого постоянно меняется, а вот сама функция его пока не ясна.
Средства повседневной профилактики
Еще в январе Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) на основе опыта раньше всех охваченных эпидемией стран были разработаны рекомендации для врачей, эпидемиологов и населения всех стран по профилактике заражения коронавирусной инфекцией и другими острыми респираторными вирусными инфекциями. Эти рекомендации периодически обновляются на основе накапливаемого опыта и научных публикаций. Наши российские специалисты Роспотребнадзора и Минздрава РФ в феврале разработали и опубликовали рекомендации по этому поводу. Все они разумны, и применять их стоит; они также периодически обновляются в связи с появлением новых знаний об этом вирусе.
Особо рекомендуется мыть или протирать дезинфицирующей салфеткой руки после каждого контакта с ручками дверей, кнопками лифтов, ручками кранов, поручнями в метро и лестниц в местах общего пользования или открывать их с помощью локтя или обертывать их при открывании одноразовой салфеткой или туалетной бумагой.
Обычные маски эффективны не более одного часа. Поэтому надо иметь с собой их запас. И маски не стоит использовать многократно, кроме специальных многоразовых масок. Согласно рекомендациям российских специалистов и рекомендациям ВОЗ, маски вроде бы считаются малоэффективными для здоровых людей, но это информация не находит однозначного подтверждения в научных публикациях. Поэтому многоразовые индивидуальные маски рекомендуется носить в местах контактов с людьми. При этом многоразовых масок надо иметь две-три и после их снятия стерилизовать. Многоразовые маски удобнее всего стерилизовать в духовке, нагрев ее до 150 градусов и поместив туда маски минимум на десять минут. Эта рекомендация нуждается в дальнейшем уточнении, так как температура и время стерилизации зависят от материалов, из которых маски изготовлены.
Карантинные меры сейчас в России
Начавшись в отличие от ряда стран очень постепенно, вспышка инфекции в России в марте, к сожалению, приобрела эпидемический характер без тенденций к снижению, и поэтому введение в России различных по жесткости карантинных мер с конца марта было совершенно оправданным. Такие меры нет смысла вводить на время, меньшее чем один инкубационный период со дня выздоровления последнего заболевшего, и поэтому 30 апреля — это правильный срок при условии строгого соблюдения условий карантинных мер, особенно в Москве. А эти условия, похоже, соблюдаются далеко не всеми и, что самое печальное, не соблюдаются целым рядом публичных персон, которые вроде бы должны быть примером для всего населения страны.
Карантинные меры в России сейчас очень нужны, потому что надо «сплющить» пик эпидемии, дав возможность больницам пролечить побольше больных людей. Но параллельно надо усилить и расширить выявление инфицированных контактных лиц, включая бессимптомных, с помощью надежных тест-систем, которые надо выпускать в десятки раз больше, чем до сих пор. Для этого надо проводить анализ на наличие вируса всех не только выздоровевших, но и контактных лиц перед выпуском их из карантинов.
Проведение анализов в максимальном масштабе надо организовать через коммерческие диагностические сети с тем, чтобы результаты выдавались в течение суток. Кроме того, стоит так же, как в Германии, начать проверку всех заинтересованных граждан, пусть поначалу и платную, на наличие иммунитета к коронавирусу. И, может быть, имеет смысл выдавать сертификаты гражданам с хорошим уровнем антител о том, что они защищены. Это было бы также весьма разумным для выхода из карантина.
Но для этого нужны надежные, сертифицированные на панелях сывороток диагностические тест-системы на антитела к этому вирусу, а также подтверждающие тесты, поскольку — особенно на первых вариантах таких тест-систем — возможны как ложнопозитивные, так и ложнонегативные реакции. И необходимо начать срочное изучение иммунного статуса переболевших детальными иммунологическими методами. Кроме того, после регистрации тест-систем на антитела коммерческими компаниями надо обеспечить включение такого тестирования в страховые услуги. Чем быстрее, тем лучше.
