ИСТИНА

Проникновение вируса SARS-CoV-2 требует слияния мембран, чему способствуют пептиды, входящие в состав его S-белка. Хотя хорошо известно, что эти преимущественно гидрофобные пептиды проникают в мембраны клетки-мишени, их точная механическая роль и подробности воздействия на мембрану клеток остаются не до конца понятными. Процесс сближения и последующего слияния вирусной и клеточной мембран включает преодоление ряда энергетических барьеров, связанных с взаимным отталкиванием и топологической перестройкой двух мембран. Высокая эффективность действия белков слияния позволяет предположить о наличии у них каталитической активности, направленной на уменьшение высоты этого энергетического барьера. Для выявления подробностей о воздействии пептидов слияния S-белка коронавируса на липидную мембрану и для исследования их роли в облегчении процесса слияния, были выбраны N- и Cтерминальные последовательности SFIEDLLFNKVTLADAGFIK (FP1) и IKQYGDCLGDIAARDLIAQKF (FP2). Они обе обладают высокой консервативностью среди коронавирусных S-белков и располагаются непосредственно в месте действия протеаз, активирующих белки слияния. В работе методами кругового дихроизма и флуоресцентной микроскопии были охарактеризованы макроскопические аспекты взаимодействия пептида с мембраной и ее дестабилизации. На микроскопическом уровне образование проводящих дефектов регистрировали с помощью электрофизиологического анализа бислойных липидных мембран, а также с помощью атомно-силовой микроскопии в режиме силовой спектроскопии. Показано, что последовательность FP2 не приводит к формированию проводящих дефектов в мембранах и не способствует вытеканию флуоресцентной метки из липосом. В то же время для FP1 продемонстрировано образование разных типов проводящих дефектов в мембране и высвобождение содержимого липосом в зависимости от липидного состава мембраны. Измерения критической силы продавливания бислоя продемонстрировали, что FP1 существенно уменьшает механическую устойчивость липидной мембраны. Таким образом, полученные данные представляют новый материал для анализа каталитической роли пептида FP1 в процессе слияния вирусной и клеточной мембран. Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ № 22-15-00265.