Omicron Spike Protein Has a Positive Electrostatic Surface That Promotes ACE2 Recognition and Antibody Escape
Notice bibliographique
Résumé
High transmissibility is a hallmark of the Omicron variant of SARS-CoV-2. Understanding the molecular determinants of Omicron’s transmissibility will impact development of intervention strategies. Here we map the electrostatic potential surface of the Spike protein to show that major SARS-CoV-2 variants have accumulated positive charges in solvent-exposed regions of the Spike protein, especially its ACE2-binding interface. Significantly, the Omicron Spike-ACE2 complex has complementary electrostatic surfaces. In contrast, interfaces between Omicron and neutralizing antibodies tend to have similar positively charged surfaces. Structural modeling demonstrates that the electrostatic property of Omicron’s Spike receptor binding domain (S RBD) plays a role in enhancing ACE2 recognition and destabilizing Spike-antibody complexes. Specifically, the Omicron S RBD has favorable electrostatic interaction energy with ACE2 that is 3-5 times greater than the Delta variant over a range of 20 Å, implying efficient recognition of host receptors. Computed binding affinities of six representative S RBD-antibody complexes show that Omicron can escape most antibodies targeting the ACE2-binding region of S RBD. Interestingly, a straightforward assessment of the electrostatic surfaces of 18 neutralizing antibodies correctly predicted the Omicron escape status of 80% of cases. Collectively, our structural analysis implies that Omicron S RBD interaction interfaces have been optimized to simultaneously promote access to human ACE2 receptors and evade antibodies. These findings suggest that electrostatic interactions are a major contributing factor for increased Omicron transmissibility relative to other variants.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».