L’Omicron S RBD, che presenta anche la mutazione S477N, è stato modificato nel presente lavoro per esaminare gli effetti delle mutazioni sul legame con il ligando per hACE2.
Per sviluppare un metodo di equitable scoring function (ESF) paragonabile alla tecnica LIE (linear interaction energy) per valutare l’energia libera di legame dei COV della SARS-CoV-2, sono state effettuate analisi sistemiche basate sulla bioinformatica, tra cui una valutazione qualitativa dell’idrofobicità e dell’elettrodinamica dei COV insieme a simulazioni di dinamica molecolare (MD).
Per analizzare a fondo le strutture dei COV è stato utilizzato un approccio in tre fasi (iniziale, successiva e finale). Nella fase iniziale sono state analizzate le sequenze fornite dai laboratori e i genomi di SARS-CoV-2 acquisiti solo dal dataset GISAID (iniziativa globale sulla condivisione di tutti i dati sull’influenza).
Al 6 dicembre 2021, sono stati estratti per l’analisi 5.173.253 segmenti S RBD dal sequenziamento dell’esoma di SARS-CoV-2 (n=5.799.116) e dai modelli S di SARS-CoV-2 (n=5.649.261) accessibili nel dataset GISAID. Nell’RBD della SARS-CoV-2 S sono stati trovati polimorfismi o alterazioni aminoacidiche (aa) con rilevanza clinica per l’affinità di legame.
Gli scienziati hanno quindi cercato sequenze non studiate in precedenza con una mutazione nella fase successiva. Nel caso in cui fosse stata trovata una sequenza di questo tipo, è stata sottoposta a indagini di modellazione strutturale utilizzando la tecnologia Catalophore Halo. I risultati di queste analisi sono stati utilizzati per determinare i possibili effetti di tali alterazioni sulla creazione di farmaci anti-SARS-CoV-2.
La sostituzione dell’arginina con la glutammina in posizione 493 nell’interfaccia di legame Omicron S RBD-hACE2 determina legami covalenti unici e forti per l’amminoacido di hACE2. In Omicron, invece, la N501Y (un residuo cruciale per il legame con hACE2) ha aumentato l’idrofobicità locale.
Nel complesso, le conclusioni dello studio hanno dimostrato una maggiore affinità di legame del trasmettitore hACE2 solo per Omicron S RBD rispetto alla variante WT del SARS-CoV-2 e hanno sottolineato l’importanza di continuare le indagini evolutive e le valutazioni strutturali per creare nuovi vaccini per la SARS-CoV-2.