SARS CoV-2 nsp1 Mutasyonlarının Protein Yapıda Ortaya Çıkardığı Değişimler

Abstract

Şiddetli akut solunum yolu sendromu koronavirüsü 2 (SARS CoV-2) pozitif polariteli ve tek iplikli bir RNA virüsüdür. Virüsün sebep olduğu COVID19 hastalığı on ay gibi kısa bir sürede 900 binden fazla insanın ölümüne neden oldu. Virüs ile mücadelede etkin ve spesifik bir ilaç ve aşı henüz bulunmamaktadır. İlaç ve aşı geliştirme çalışmaları virüsün yapısal ve fonksiyonel özelliklerinin kapsamlı bir şekilde anlaşılmasını gerekli kılmaktadır. Hızlı yayılım gösteren virüsün yüksek mutasyon hızı geliştirilecek aşı ve ilaçların etkinliklerini sürdürebilmelerinin önündeki en büyük engellerden biridir. Hücresel boyutta viral enfeksiyonun başlangıcında yer alan SARS CoV-2 yapısal olmayan protein 1 (nsp1) önleyici tedavi için potansiyel hedef proteindir. Konak hücre translasyonunu engelleyen nsp1’in yapısının bilinmesi önemlidir. Bu çalışmada 222 Avrupa izolatında görülen nsp1 mutasyonlarının protein yapıda ortaya çıkarabileceği değişimler yapay zekâ tabanlı bir modelleme yazılımı olan trRosetta kullanılarak modellenmiştir. NCBI Virüs veritabanından elde edilen dizi bilgileri MAFFT çoklu dizi hizalama programı ile hizalanmıştır. Mutasyon analizleri RDP4 yazılımı ile yapılmıştır. Mutant protein primer yapı MegaX yazılımı ile oluşturulmuştur. Protein kalite skorları QMEAN algoritması kullanılarak analiz edilmiştir. Proteinleri fizikokimyasla özellikleri ProtParam ExPAsy programı ile yapılmıştır. Elde edilen protein yapıların konformasyonel analizleri PyMOL ile yapılmıştır. SARS CoV-2 Avrupa izolatlarında görülen nsp1 mutasyonlarının protein sekonder ve tersiyer yapısında konformasyonel ve topolojik değişimlere neden olabileceği tespit edilmiştir. SARS CoV-2 katalitik bölgeyi içine alan P153 ve N178 rezidüleri arasında kalan bölgede görülen değişimin proteinin fonksiyonel özelliklerini etkileyebileceği düşünülmektedir. Elde edilen verilerin önleyici ve tedavi edici yaklaşımlara önemli veriler sunabileceği düşünülmektedir.