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SARS-CoV-2 刺突蛋白和人 ACE2 的组成变异的出现导致了感染水平的差异:方法。

Emerging of composition variations of SARS-CoV-2 spike protein and human ACE2 contribute to the level of infection: approaches.

机构信息

Department of Genetic Research, Institute for Research and Medical Consultations (IRMC), Imam Abdulrahman Bin Faisal University, Dammam, Saudi Arabia.

College of Science, Imam Abdulrahman Bin Faisal University, Dammam, Saudi Arabia.

出版信息

J Biomol Struct Dyn. 2022 Apr;40(6):2635-2646. doi: 10.1080/07391102.2020.1841032. Epub 2020 Nov 3.

Abstract

SARS-CoV-2 is causative of pandemic COVID-19. There is a sequence similarity between SARS-CoV-2 and SARS-CoV; however, SARS-CoV-2 RBDs (receptor-binding domain) binds 20-fold strongly with human angiotensin-converting enzyme 2 (hACE2) than SARS-CoV. The study aims to investigate protein-protein interactions (PPI) of hACE2 with SARS-CoV-2 RBD between wild and variants to detect the most influential interaction. Variants of hACE2 were retrieved from NCBI and subjected to determine the most pathogenic nsSNPs. Probability of PPIs determines the binding affinity of hACE2 genetic variants with RBD was investigated. Composition variations at the hACE2 and RBD were processed for PatchDock and refined by FireDock for the PPIs. Twelve nsSNPs were identified as the top pathogenic from SNPs ( = 7489) in using eight bioinformatics tools. Eight RBD variants were complexed with 12 nSNPS of hACE2, and the global energy scores (Kcal/mol) were calculated and classified as very weak (-3.93 to -18.43), weak (-18.42 to -32.94), moderate (-32.94 to -47.44), strong (-47.44 to -61.95) and very strong (-61.95 to -76.46) zones. Seven composition variants in the very strong zone [G726R-G476S; R768W-V367F; Y252N-V483A; Y252N-V367F; G726R-V367F; N720D-V367F and N720D-F486L], and three in very weak [P263S-S383C; RBD-H378R; G726R-A348T] are significantly ( < 0.00001) varied for global energy score. Zonation of the five zones was established based on the scores to differentiate the effect of hACE2 and RBD variants on the binding affinity. Moreover, our findings support that the combination of hACE2 and RBD is key players for the risk of infection that should be done by further laboratory studies.Communicated by Ramaswamy H. Sarma.

摘要

SARS-CoV-2 是导致大流行 COVID-19 的病原体。SARS-CoV-2 与 SARS-CoV 之间存在序列相似性;然而,SARS-CoV-2 的 RBD(受体结合域)与人类血管紧张素转换酶 2(hACE2)的结合强度是 SARS-CoV 的 20 倍。本研究旨在研究野生型和变异型之间 hACE2 与 SARS-CoV-2 RBD 的蛋白质-蛋白质相互作用(PPI),以检测最具影响力的相互作用。从 NCBI 检索 hACE2 的变体,并确定最具致病性的非编码单核苷酸多态性(nsSNP)。通过概率 PPI 确定 hACE2 遗传变异与 RBD 的结合亲和力。对 hACE2 和 RBD 的构象变化进行 PatchDock 处理,并使用 FireDock 进行 PPI 优化。使用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。用八种生物信息学工具从 SNPs( = 7489)中鉴定出 12 个 nsSNP 为前 top 致病性 SNP。

The RBD of SARS-CoV-2 binds 20-fold stronger with hACE2 than SARS-CoV.

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