D614G置換によるSARS-COV-2スパイクタンパク質への構造的影響

進行中のパンデミックの原因物質である重度の急性呼吸症候群コロナウイルス2（SARS-COV-2）のスパイクタンパク質の位置でのグリシンによるアスパラギン酸の置換は、急速なウイルス拡散を促進するようです。G614バリアントは、ドミナント循環株としてD614を介したウイルスに置き換えました。ここでは、G614を運ぶフルレングスSトリマーのcryo-em構造を報告します。これは、主に1つの受容体結合ドメイン（RBD）の位置によって異なる3つの異なるプレリューション立体構造を採用しています。G614スパイクのプロトマー内のドメイン間のD614 Sトリマーウェッジに無秩序なループ。この追加された相互作用は、G614トリマーの早期解離を防ぎ、機能的スパイクの数を効果的に増加させ、感染性を高めるように見えます。ループ遷移は、膜融合に必要なSタンパク質の構造的再配列を調節する場合もあります。これらの発見は、ウイルス侵入の理解を拡大し、ワクチン開発のための免疫因子の改善を示唆しています。

Substitution for aspartic acid by glycine at position 614 in the spike (S) protein of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2), the causative agent of the ongoing pandemic, appears to facilitate rapid viral spread. The G614 variant has now replaced the D614-carrying virus as the dominant circulating strain. We report here cryo-EM structures of a full-length S trimer carrying G614, which adopts three distinct prefusion conformations differing primarily by the position of one receptor-binding domain (RBD). A loop disordered in the D614 S trimer wedges between domains within a protomer in the G614 spike. This added interaction appears to prevent premature dissociation of the G614 trimer, effectively increasing the number of functional spikes and enhancing infectivity. The loop transition may also modulate structural rearrangements of S protein required for membrane fusion. These findings extend our understanding of viral entry and suggest an improved immunogen for vaccine development.