Вирус SARS-CoV-2 инициирует свою инфекцию в организме человека через взаимодействие своего белка шипа (S) с ангиотензин-преобразующим ферментом 2 (ACE2) клеток хозяина. Поэтому понимание фундаментальных механизмов связывания домена связывания белковых рецепторов SARS-CoV-2 S (RBD) с ACE2 очень востребовано при разработке методов лечения КОВИД-19.
Здесь были реализованы многоуровневые вычислительные подходы к изучению механизмов связывания белков человека ACE2 и S как SARS-CoV, так и SARS-CoV-2. Рассчитаны и детально сопоставлены электростатические характеристики, в том числе электростатический потенциал, линии электрического поля и электростатические силы SARS-CoV и SARS-CoV-2.
Результаты показали, что белки SARS-CoV и SARS-CoV-2 S привлекаются к ACE2 электростатическими силами на разных расстояниях. Однако детали, вносящие вклад в электростатические свойства, совершенно различны из-за различий между белком SARS-CoV S и белком SARS-CoV-2 S. Эти различия анализировались комплексно. По сравнению с SARS-CoV, SARS-CoV-2 связывается с ACE2, используя более надежную стратегию: линии электрического поля, распределены совершенно по-разному, что приводит к более надежному связыванию белка SARS-CoV-2. Кроме того, SARS-CoV-2 имеет более высокую плотность линий электрического поля, чем SARS-CoV, что указывает на более сильное взаимодействие между SARS-CoV-2 и ACE2, по сравнению с SARS-CoV.
