Author Response: #GotGlycans: Role of N343 Glycosylation on the SARS-CoV-2 S RBD Structure and Co-Receptor Binding Across Variants of Concern
Notice bibliographique
Résumé
Glycosylation of the SARS-CoV-2 spike (S) protein represents a key target for viral evolution because it affects both viral evasion and fitness. Successful variations in the glycan shield are difficult to achieve though, as protein glycosylation is also critical to folding and to structural stability. Within this framework, the identification of glycosylation sites that are structurally dispensable can provide insight into the evolutionary mechanisms of the shield and inform immune surveillance. In this work we show through over 45 μs of cumulative sampling from conventional and enhanced molecular dynamics (MD) simulations, how the structure of the immunodominant S receptor binding domain (RBD) is regulated by N-glycosylation at N343 and how this glycan’s structural role changes from WHu-1, alpha (B.1.1.7), and beta (B.1.351), to the delta (B.1.617.2) and omicron (BA.1 and BA.2.86) variants. More specifically, we find that the amphipathic nature of the N-glycan is instrumental to preserve the structural integrity of the RBD hydrophobic core and that loss of glycosylation at N343 triggers a specific and consistent conformational change. We show how this change allosterically regulates the conformation of the receptor binding motif (RBM) in the WHu-1, alpha and beta RBDs, but not in the delta and omicron variants, due to mutations that reinforce the RBD architecture. In support of these findings, we show that the binding of the RBD to monosialylated ganglioside co-receptors is highly dependent on N343 glycosylation in the WHu-1, but not in the delta RBD, and that affinity changes significantly across VoCs. Ultimately, the molecular and functional insight we provide in this work reinforces our understanding of the role of glycosylation in protein structure and function and it also allows us to identify the structural constraints within which the glycosylation site at N343 can become a hotspot for mutations in the SARS-CoV-2 S glycan shield.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 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 | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 tête enseignante, 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 ».