какое количество должно быть на шинах R13, R14, R15, R16, R17, R18
Содержание:
Что такое шипы и зачем они нужны?
Назначение шипов на зимних шинах
Сколько шипов на зимних шинах разных производителей?
Сколько шипов на зимней резине разных размеров?
Заключение
Выбирая зимние шины на очередной год, водители активно изучают рейтинги, экспертные обзоры, отзывы других автомобилистов. В каждом из подобных материалов можно найти разделения на шипованные и нешипованные автошины. При этом в первом случае особое внимание уделяется износостойкости металлических вставок. Чтобы было проще выбирать подходящие шины и контролировать уровень прочности, внимательные водители иногда задаются вопросом: «Сколько шипов на зимних шинах, и на что влияет данные параметр?». В этой статье постараемся разобраться в особенностях современной ошиповки, но стоит сразу оговориться, что точное количество вставок зависит от производителя и конкретной модели.
Шипы встречаются исключительно на зимней резине и разрешены для использования не в каждом регионе. Металлические вставки могут портить дорожное покрытие, а потому в странах с теплой зимой и они находятся вовсе под запретом.
Шип — это металлический элемент, состоящий из двух частей.
Стержень вкрапления или так называемое тело. Это та часть шипа, которую видно при визуальном осмотре шин. Стержень отвечает за удержание металлической конструкции в зимней резине. Данная часть шипа делается из легких сплавов и может иметь дополнительные зазубрины, которые сокращают риск вылета.
Сердцевина шипа. Эта выпирающая часть имеет наибольшее значение, так как обеспечивает сцепление со льдом и укатанным снегом.
Производители зимних шин модернизируют вид твердосплавной вставки и тела, чтобы обеспечить лучшую износостойкость и сцепление. Однако вес шипа ограничен. В России этот параметр не должен превышать 1,6 г.
Задачи покрышек, используемых зимой, сводятся к потребности справляться со снежной кашей и грязью, обеспечивать проходимость в глубоком снегу и эффективное торможение, быстрый разгон по льду. Для выполнения последней функции и используются шипы. Они работают на льду и укатанном снегу, буквально вгрызаясь в поверхность.
Очевидно, что чем больше количество металлических вставок в шипованной резине, тем эффективнее торможение и разгон. Однако с применением новых технологий некоторым производителям удалось добиться хороших эксплуатационных характеристик и при маленьком числе шипов. Автомобиль уверенно управляется на скользкой дороге за счет ламелей и блоков зацепа на покрышках, улучшенного состава резиновой смеси.
Как уже было сказано выше, количество металлических вставок регламентируется в разных странах по-своему. Включение шипов в конструкцию покрышки разрешено только в скандинавских и европейских государствах.
Азиатские регионы не приветствуют использования металлических зацепов, но некоторые производители из Японии, Кореи и Китая делают подобные модели для импорта в страны с холодным климатом. Ярким примером таких брендов служит Bridgestone, Yokohama. В различных моделях от азиатских заводов нельзя заметить большое количество шипов. Как правило, число металлических вставок не превышает 130 штук на одну покрышку.
В скандинавских странах с 2009 года действует регламент, запрещающий устанавливать шипы в количестве больше 50 штук на один погонный метр. Однако, у этого регламента есть оговорка. Производитель может сделать большее количество шипов на своей резине, если докажет, что это не наносит вреда асфальту и другому дорожному покрытию. Финские бренды являются рекордсменами по числу зацепов. В некоторых моделях их количество может достигать 180 единиц.
Отечественные производители не имеют ограничений по числу шипов на выпускаемых покрышках. Поэтому в моделях российских брендов можно встретить от 130 до 160 металлических вставок.
Число металлических вставок колеблется от 90 до 190 штук. Точное количество ― индивидуальный параметр, на который влияют особенности конструкции и используемые технологии.
Сколько шипов на резине R13?
Этот типоразмер весьма распространен среди бюджетных автомобилей. На зимних шинах Nokian Nordman 5 размера R13 удалось насчитать 110 шипов. Здесь стоит отметить, что по общепринятым стандартам число металлических вставок на резине этого диаметра должно быть до 90 штук на одно колесо, но некоторые производители превышают данный показатель, если это не вредит дорожному покрытию.
Сколько шипов на шинах R14?
Новые автомобили отечественного производства (Гранта, Приора и прочие) уже оснащаются колесами R14, поэтому данный типоразмер постепенно вытесняет 13-ый диаметр. На зимней резине Nokian Nordman 4 и 5 также удалось насчитать 110 шипов. Аналогичные показатели у Cordiant Polar. Меньше шипов у резины Gislaved Nord Frost ― 90, как и должно быть по установленным стандартам.
Лидером по числу металлических вставок стали покрышки Nokian Hakkapeliitta 8 ― 165.
Сколько шипов на шинах R15?
Если взять все тот же Nokian Nordman 5, можно заметить, что количество шипов на резине не меняется с увеличением диаметра. На R15, в который «обуваются» бюджетные иномарки и отечественные авто полной комплектации, все те же 110 штук. Тенденция к соблюдению одинакового числа шипов замечена и у Cordiant, Bridgestone, Gislaved, КАМА.
Сколько шипов на шинах R16?
Этот диаметр распространен среди иномарок класса C. На китайских Nexen с диаметром R16 установлено 108 шипов. Nokian Hakkapeliitta 9 обладает рекордным количеством ― 172, а вот Nokian Nordman 4 и Pirelli Ice Zero имеют по 130 штук.
Сколько шипов на шинах R17?
Эта резина подходит для автомобилей представительского класса и кроссоверов. Goodyear в своей модели UltraGrip Ice Arctic оснастил покрышки 17 диаметра шипами в количестве 130 штук.
Сколько шипов на шинах R18?
Этот большой размер зимних шин используется на внедорожниках и некоторых паркетниках. Количество шипов часто превышает 130 штук. Однако есть и модели с ограниченным числом. Например, в Toyo Tires удалось насчитать 100 шипов.
Итог
Среднее количество шипов у резины разных диаметров можно узнать в этой таблице.
| Типоразмер колеса | Количество шипов (шт.) |
R13 | 90-110 |
R14 | 90-110 |
R15 | 110 |
R16 | 100-180 |
R17 | 130 |
R18 | 100-160 |
Как видно из обзора некоторых популярных моделей, размерность шин практически не влияет на количество шипов.
В ходе эксплуатации зимние шины могут терять свои шипы. Скорость износа резины зависит от качества выбранной модели и особенностей дорожного покрытия. Согласно действующим стандартам использовать шипованные зимние шины можно и при сохранении 40% металлических вставок. Покупая покрышки на зиму, стоит обращать внимание не только на то, сколько шипов в конкретной модели и каков уровень износа, но и на другие важные особенности:
проходимость;
курсовая устойчивость;
мягкость резины;
стабильность характеристик в разных погодных условиях;
сопротивление аквапланированию и быстрый отвод воды.
При этом стоит помнить, что шипованная зимняя резина более шумная и требует обкатки, что поможет продлить срок ее эксплуатации. Вместе с тем, не всегда для комфортной и безопасной езды зимой нужны шипы.
Если вы большую часть времени проводите в городе, где дороги регулярно чистятся и посыпаются реагентами, целесообразнее приобрести так называемые «липучки» или фрикционные шины. Разобраться в тонкостях выбора между шипованной и нешипованной резиной поможет следующее видео:
Сколько шипов должно оставаться в шиповке, чтобы на ней безопасно ездить? | Обслуживание | Авто
Владимир Гаврилов
Примерное время чтения: 4 минуты
8833
Категория: Обслуживание Авто
Шипы в зимних колесах значительно улучшают поведение автомобиля на обледенелой дороге. В пятне контакта всегда работают 8-9 металлических зубьев, которые вгрызаются в лед и препятствуют скольжению.
На твердом покрытии шипы могут прятаться в свои гнезда, предоставляя возможность резиновому протектору с ломелями обеспечивать сцепление. Мелкая нарезка ломелей обволакивает поверхность дороги и словно присасывается к ней. В этом случае шипы перестают работать, и сцепные свойства колеса определяются характеристиками протектора и состава резиновой смеси.
Сколько должно быть шипов?
В отечественных законодательных актах нет четкого указания насчет того, сколько шипов должна иметь покрышка. Правила дорожного движения тоже не содержат никаких требований к количеству шипов. Лишь в некоторых европейских странах утверждены предписания о том, что шиповки не могут содержать более 50 шипов на погонный метр шины во избежание высокого износа поверхностного слоя асфальтовых дорог. Это примерно 100 шипов на одном колесе размерности R16. Между тем в России таких строгих ограничений нет, и к нам могут поставляться шины для обледенелых дорог, имеющие 120, 180 и даже 190 шипов.
Нижний предел шипования в нормативных актах тоже не указан.
Лишь в перечне неисправностей и в техническом регламенте Таможенного союза указывается требование к высоте протектора зимней шины. Она должна быть не менее 4 мм. Однако нормативы для шиповок есть у производителей, и, руководствуясь ими, можно оценить способность колеса обеспечивать заявленные характеристики движения.
Сколько шипов теряет колесо?
Обычно в первый год эксплуатации новая покрышка теряет не более 5% металлических зубьев. А это значит, что ослабление сцепления с ледяной дорогой будет наблюдаться в ничтожно малые промежутки времени. На характеристики движения это не влияет.
Во второй сезон эксплуатации частые поездки по асфальту в оттепели приводят к выпадению еще такого же количества шипов, а именно 5-10 штук. Колесо лишается уже 10% зубьев, отчего потери сцепления в пятне контакта будут наблюдаться чаще. Однако 90% шипов вполне достаточно, чтобы обеспечивать заявленные производителем характеристики.
После третьего сезона в шине не хватает примерно 20% зубьев, а после четвертого года — уже 30-40%.
Четвертый год эксплуатации шиповок считается критическим. Резиновая смесь под воздействием дорожных химикатов и из-за солнечной радиации теряет эластичность, и шипы стремительно выпадают. Автомобиль уже хуже держит дорогу, так как в пятне контакта почти всегда не хватает пары зубьев. Хотя в повседневной эксплуатации изменения поведения машины практически незаметны и могут регистрироваться приборами только на специализированных площадках.
Высокий износ
После пятого года эксплуатации покрышка может лишиться более 50% своих шипов. Такое колесо в пятне контакта имеет постоянный дефицит зубьев. Вместо 8-9 штук работают только 4-5 шипов, отчего сцепные свойства заметно снижаются. Растет тормозной путь, это приходится принимать во внимание водителям и не лихачить, как прежде. Однако ездить на такой покрышке можно.
После шестого года эксплуатации хорошая импортная шипованная шина может лишиться 60-70% металлических зубьев, из-за чего наблюдаются заметные провалы в ее характеристиках.
Если раньше она хорошо цеплялась за лед, то теперь делает это с ленцой, допуская большие проскальзывания во время торможения. Хотя ничего критичного нет. По своим характеристикам шиповки приближаются к обычным липучкам и вполне могут эксплуатироваться зимой, правда, и не так активно, как раньше.
Производители определяют срок службы любого колеса в 7 сезонов. Поэтому после седьмой зимы, когда на шиповке остается примерно 30-40% шипов, необходимо обязательно менять ее на новую. К тому времени протектор истирается до 4 мм, и эксплуатировать такое колесо уже запрещено ПДД.
Смотрите также:
- Что будет, если при монтаже колес перепутать их направленность? →
- Какую выбрать резину: с шипами или без? →
- Чем плохи зимние шины летом? →
зимняя резинаобслуживание автомобиля
Следующий материал
Также вам может быть интересно
- Летняя, зимняя, всесезонка.
Чем шины отличаются друг от друга - Совсем не идеал. Насколько «липучки» отличаются от «шиповок» на голом льду?
- Чтобы машина не стала лодкой
- Можно ли использовать летнюю запаску зимой?
- Чудеса оффроуда. Как проехать по грязи на легковой машине и не увязнуть?
Чем шины отличаются друг от друга
Как проехать по грязи на легковой машине и не увязнуть?Новости СМИ2
Коронавирус: всплеск — Science Museum Group
Многие лекарства, вакцины и тесты против COVID-19 зависят от «всплеска». Роджер Хайфилд, директор по науке, объясняет, почему сейчас это самый важный белок на планете.
Я поговорил с Джоном Бриггсом из Лаборатории молекулярной биологии MRC в Кембридже, одной из многих лабораторий по всему миру, визуализирующих вирус SARS-CoV-2 на самом интимном, атомном уровне, чтобы разработать новые способы борьбы с пандемией.
Его отредактированные ответы в курсив , чтобы отличить их от моего комментария.
Ученые из LMB изучают вирус с помощью рентгеновских лучей или электронных микроскопов, в частности метода, называемого криоэлектронной микроскопией, крио-ЭМ, который, как и рентгеновские лучи, теперь может «видеть» отдельные атомы благодаря недавним усовершенствованиям.
Команда также может делать крио-ЭМ-изображения образцов вируса по мере их постепенного наклона, в результате чего получается серия 2D-изображений, которые могут быть объединены компьютером для создания 3D-реконструкции — точно так же, как томография в медицине .
Криоэлектронная микроскопия позволяет получать изображения срезов вируса. Вот четыре репрезентативных томографических среза частиц вируса SARS-CoV-2 из инфицированных клеток. Ке З., Бриггс Дж. и соавт. Природа (2020).ЧТО ТАКОЕ ШИП?
Изображение предоставлено Лабораторией молекулярной биологии MRC. Ке З., Бриггс Дж. и соавт. Природа (2020).Белки, сложные химические вещества, являются строительными блоками живых существ. Шип является одним из 29белки, описанные 30 000 букв генетического кода вируса (для сравнения, у нас их шесть миллиардов).
Шипы имеют длину около 25 нанометров — 25 миллиардных долей метра — и они велики по сравнению с размером вируса по сравнению с некоторыми другими вирусами, на которые мы привыкли смотреть.
Когда вы используете электронный микроскоп для изображения вируса, размер которого составляет 125 миллиардных долей метра, вы можете понять, почему коронавирус получил свое название: вокруг частиц есть коронообразная дымка, состоящая из шипов, которые он использует. чтобы зацепиться за человеческие клетки, это первый шаг, необходимый для того, чтобы вирус вторгся в них.
Благодаря исследованиям, проведенным Дэвидом Тиреллом, руководителем отделения простудных заболеваний недалеко от Солсбери, и пионером в области визуализации вирусов Джун Алмейда, первый коронавирус был идентифицирован и визуализирован в 1960-х годах.
Джун Алмейда и Дэвид Тиррелл — Морфология трех ранее не охарактеризованных респираторных вирусов человека, которые растут в органной культуре, CC0.ЧТО ДЕЛАЕТ ШИП?
Шип — их от 25 до 40 на поверхности каждого вируса — эволюционировал, чтобы прикрепляться к белкам на поверхности многих типов клеток, которые реагируют на человеческий гормон, который помогает поддерживать кровяное давление, называемый ангиотензином — отсюда и их название, ангиотензин -рецепторы конвертирующего фермента 2 (АПФ2).
Каждый шип состоит из трех копий белка шипа, S.
КАК МЫ ПРЕДСТАВЛЯЕМ ШИП?
Сложные биологические молекулы, такие как белки, состоят из огромного количества атомов.
В случае тайтина, который делает мышцы эластичными, его химическая формула C 169 719 H 270 466 N 45 688 O 52 238 S 914, N и H относятся к 914, 900 атомы углерода, водорода, азота, кислорода и серы соответственно.
Здесь вы можете увидеть два способа показать шиповидный белок: либо в виде цепочек атомов, либо в виде самих атомов. Чтобы понять движение шипа, были проведены обширные компьютерные симуляции белка, такие как это на суперкомпьютере Summit в Ок-Риджской национальной лаборатории, штат Теннесси, которое включало 305 миллионов атомов в оболочке вируса.
Различные виды шиповидного белка. Изображения предоставлены Питером Ковени, Университетский колледж Лондона.КАК ВЫГЛЯДИТ ШИП, ВБЛИЗИ?
Название этого белка вводит в заблуждение, поскольку каждый шип, состоящий из трех шиповидных белков, не является «острым».
Каждый белок шипа соединяется с двумя другими, образуя форму тюльпана. Стебель прикрепляет белки к вирусу, поэтому, если смотреть сверху, он выглядит как цветок с тремя лепестками.
Но и стержень не является жестким, как можно было бы ожидать от шипа, потому что он колеблется под действием тепловой энергии – чем выше температура, тем более неистово движутся молекулы.
Почти два столетия назад шотландский ботаник Роберт Браун был очарован непрерывным зигзагообразным движением фрагментов пыльцевых зерен, казалось бы малоизвестным явлением, которое впоследствии было названо в его честь и дало Альберту Эйнштейну доказательство существования атомов.
Названное в его честь «броуновским движением», это колебание, вызванное теплом, занимает центральное место в биологии и в том, как работают сложные белки. Пока вы читаете это, молекулярная джиговая установка внутри ваших клеток приводит в движение ваши глаза, переваривает пищу и помогает вам думать.
Объединив моделирование молекулярной динамики и криотомографию, Серен фон Бюлов, Матеуш Сикора и Герхард Хаммер из Института биофизики Макса Планка в Германии определили то, что они уподобили трем суставам — «тазобедренному, коленному и голеностопному», — которые придают стеблю его форму.
гибкость. Вот компьютерная симуляция движения:
КАК ШИПЫ ПРИЛИПЯЮТСЯ К ЧЕЛОВЕЧЕСКИМ КЛЕТКАМ?
Каждый из трех лепестков шиповидного белка несет «крючок», называемый рецептор-связывающим доменом (RBD), который прикрепляется к клетке человека, связываясь с рецепторами ACE2 на ее поверхности.
В верхней части этой формы воронки или тюльпана находятся три копии рецептор-связывающего домена. Они могут переворачиваться вверх и вниз, и это движение является стохастическим, то есть случайным и вызвано тепловой энергией. Это важно, поскольку домен должен подняться, чтобы сайт связывания был правильно открыт, чтобы он мог взаимодействовать с ACE-2. В растянутом состоянии RBD выступает только примерно на одну миллиардную долю метра, но в целом его кончики перемещаются почти на четыре миллиардных доли метра.
ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА ШИПЫ ПРИСОЕДИНЯЮТСЯ К ЧЕЛОВЕЧЕСКОЙ КЛЕТКЕ?
Один или, возможно, несколько доменов связывания рецептора взаимодействуют с молекулами ACE2 на поверхности клетки.
Это связывание вызывает конформационное изменение — изменение формы — внутри шиповидного белка.
Внутреннее ядро шипа включает пептиды слияния – более мелкие белковые компоненты – которые могут внедряться в мембрану человеческой клетки, где находился ACE-2.
Когда слитый пептид вставляется, происходит резкое конформационное изменение формы, в результате которого полностью восстанавливается внутреннее ядро.
После сплавления шип становится длиннее и тоньше (см. рис. 2b), а затем изгибается посередине.
Здесь вы можете видеть шип, удлинивший один слева и два справа «крючка» (домен связывания рецептора, или RBD), которые он использует, чтобы зацепиться за клетки человека. Ке З., Бриггс Дж. и соавт. Природа (2020).Результатом этого рефолдинга является сближение кусочка шипа, застрявшего в мембране клетки-мишени, с кусочком, заякоренным в мембране вируса.
Стягивая две мембраны вместе, он сливает вирус с клеткой.
Когда они сливаются, внутренняя часть вируса смешивается с внутренней частью клетки.
Это позволяет генетическому коду вируса захватить клетку, перепрограммировав ее, чтобы она стала фабрикой вирусов с помощью мембран вокруг внутренних органов клетки или органелл.
Собственные внутренние мембраны клеток реконструируются вирусом и используются в качестве мест сборки, чтобы объединить шиповидный белок с другими вирусными компонентами для создания вирусных частиц.
Атомная модель связывания спайкового белка SARS-CoV-2 с рецептором ACE2 на мембране клетки человека – Ахмет Йилдиз, Калифорнийский университет, Беркли; Мерт Гур, Стамбульский технический университет.ПОЧЕМУ ШИП ИМЕЕТ САХАРНОЕ ПОКРЫТИЕ?
Технически шип — это больше, чем просто белок. Он называется гликопротеином, что означает, что на его поверхности есть оболочка из гликанов, сахароподобных молекул.
Исследования, такие как это, проведенное в Калифорнийском университете в Сан-Диего, показывают, что шиповидный белок, включая стебель, покрыт гликановыми цепями, образующими своего рода защитную оболочку, которая скрывает шипы от защитной иммунной системы организма.
особенно нейтрализующие антитела.
Ромми Амаро и его коллеги из Сан-Диего, Университета Мейнут, Ирландия, и Техасского университета в Остине создали компьютерные модели, которые представили подробный снимок каждого атома в гликопротеине шипа, выявляя области, которые не были покрыты гликанами, способными быть уязвимыми для антител, особенно после изменения формы.
Здесь вы можете увидеть сахарную оболочку шиповидного белка вируса.
Защитное покрытие из сахаров, показано синим цветом. Предоставлено публикациями ACS.
Гликаны довольно гибкие, и из-за природы наших методов мы видим только те молекулярные особенности, которые достаточно стабильны в своем положении. Это означает, что мы видим фрагменты гликанов, близкие к шипу. Они помогают скрыть эти части от иммунной системы. Когда RBD на конце шипа переворачивается, кажется, что он находится над сахарным щитом
Изображение четырех шиповидных белков (красный, оранжевый, синий и серый) вируса SARS-CoV-2.
Защитные гликановые цепи показаны зеленым цветом. Авторы и права: Серен фон Бюлов, Матеуш Сикора, Герхард Хаммер/MPI биофизики.КАК SPIKE ПОМОГАЕТ РАЗРАБОТАТЬ ВАКЦИНЫ?
Вакцины вводят инактивированный вирус (или части вируса) в нашу иммунную систему, чтобы обучить ее распознавать их как захватчика, чтобы, если когда-либо подвергался воздействию настоящего вируса, организм знал, как бороться с инфекцией.
Шип занимает центральное место в многообещающих вакцинах, разработанных Pfizer/BioNTech, Moderna и Оксфордским университетом.
Первые две – это РНК-вакцины. Этот тип вакцины использует генетическую информацию — в форме РНК — для перепрограммирования клеток человека для создания шиповидного белка, который провоцирует реакцию иммунной системы.
Оксфордская вакцина использует сами вирусы в качестве «векторов» для введения белков коронавируса для тренировки иммунной системы организма. Вакцина состоит из безвредного ослабленного аденовируса, который обычно вызывает простуду у шимпанзе.
Вирус был генетически изменен таким образом, что он не может расти в организме человека, и содержит генетическую последовательность шиповидного белка.
Когда вакцина проникает в клетки организма, она использует этот генетический код для производства поверхностного шиповидного белка коронавируса. Это вызывает иммунный ответ, настраивая иммунную систему на атаку коронавируса, если он позже заразит организм.
Большинство производителей вакцин выбрали сам шип, префузию, которая находится на поверхности вируса до того, как он слился с человеческой клеткой.
Поскольку шип может случайным образом принимать длинную форму «постслияния», которую он принимает после слияния, Moderna и Pfizer используют РНК, которые изменяют два строительных блока белка шипа, стабилизируя его в форме, которую он принимает перед слиянием с клетками человека. Эта «мутация 2P» была описана до этой пандемии на основе исследования других коронавирусов как способа стабилизации спайка».
Сейчас очень интересное время, потому что данные о вакцинах показывают, что они работают. Однако все еще остаются открытыми вопросы о том, насколько долговечным будет полученный в результате иммунитет или насколько он будет устойчивым к вариациям штаммов в долгосрочной перспективе.
Трехмерные модели отдельных вирусных частиц SARS-CoV-2 с мембраной (синий) и шиповидными белками. Правильно, как спайк меняет форму по мере того, как поднимается больше «крючков» (RBD), и после того, как он стыкуется с человеческой клеткой. Ке З., Бриггс Дж. и соавт. Природа (2020).МОГУТ ЛИ ПРЕПАРАТЫ ОТ COVID-19 НАПРАВИТЬСЯ НА ВСПЫШ?
Понимание шипа может помочь в разработке лекарств, которые могли бы работать, вмешиваясь в шип и, таким образом, препятствуя способности вируса заражать клетки человека.
Ник Бриндл из Университета Лестера работает с Джулианом Сейлом в LMB над развитием области рецептора ACE2, с которой связывается SARS-CoV-2, чтобы создать молекулу-приманку, которая может более эффективно связываться с вирусом.
В одном исследовании использовалось молекулярное моделирование, чтобы показать, что шиповидный белок принимает промежуточное состояние, прежде чем он сможет пристыковаться к рецепторному белку на мембране клетки-хозяина. Это промежуточное состояние может быть полезно для нацеливания лекарств, чтобы предотвратить принятие правильной формы шиповидного белка.
Другие группы по всему миру исследуют связывающий карман вируса, надеясь найти лекарство, которое может блокировать захват вируса клетками человека. Один из таких «наркотических карманов» был обнаружен командой, возглавляемой Кристианой Шаффицель из Бристольской школы биохимии и Имре Бергером из Бристольского центра минимальной биологии им. Макса Планка.
Они использовали электронную криомикроскопию, чтобы обнаружить маленькую молекулу линолевой кислоты (жирная кислота, которую мы получаем из нашего рациона), скрытую в специальном кармане внутри шипа. Бергер сказал: «Здесь у нас есть линолевая кислота, молекула, которая находится в центре тех функций, которые выходят из строя при COVID-19.
пациентов с ужасными последствиями. И вирус, который вызывает весь этот хаос, по нашим данным, захватывает и удерживает именно эту молекулу, фактически обезоружив большую часть защитных сил организма».
МОЖЕМ ЛИ МЫ СДЕЛАТЬ БЕЛОК?
Да. Многие лаборатории производят шиповидный белок и фрагменты, в том числе команда LMB — Йорго Модис, Раду Арическу, Джон Бриггс, Эндрю Картер, Лео Джеймс, Ян Лёве (директор лаборатории) и Сьорс Шерес.
Очищенные шипы можно использовать в качестве диагностического реагента — например, наши сотрудники используют в Addenbrookes в Кембридже для тестирования пациентов или медицинских работников. Они видят, реагируют ли антитела в крови пациента с белком вируса — если да, это говорит о том, что человек сталкивался с вирусом раньше.
Мы также, как и другие люди, проводили эксперименты, чтобы выяснить, вызывают ли различные шиповидные белки, стабилизированные по-разному, разные иммунные реакции. Нас также интересует, как спайк работает со всеми этими подтверждающими изменениями, которые немного сложно понять.
Разные люди создают очень разные образцы антител, и многие из них, конечно, против спайка. Некоторые из этих ответов антител лучше или хуже с точки зрения результатов лечения пациентов. Если вы начнете узнавать, существуют ли какие-то определенные модели, которые являются хорошими, вы можете начать думать о том, можно ли настроить вакцины на такие типы иммунных реакций.
Понимание того, как шип взаимодействует с антителом, также может помочь вам разработать комбинации антител, которые смогут одновременно связываться, например, с разными местами шипа, потому что мы знаем из других вирусов, что комбинаторная терапия антителами – это смесь разных видов – более эффективна.
Многие исследователи ищут те редкие антитела, которые обладают особой активностью и особенно эффективны, потому что они действуют интересным образом. Их можно использовать в качестве терапии для людей, у которых иммунизация не сработала. Если вакцина 95% эффективны, что означает, что 5% людей не защищены.
Пройдет много времени, прежде чем вакцинация даст нам коллективный иммунитет, и он будет зависеть от того, что многие люди примут вакцину. Тем, кто не защищен вакциной, по-прежнему будет нужна такая терапия.
Я думаю, что эта пандемия научила нас тому, что нам, вероятно, следует иметь что-то в рукаве для будущих коронавирусов или более общих стратегий для других потенциально пандемических вирусов.
Молекулярная модель SARS-CoV-2. Изображение предоставлено Nanographics и KAUST.МОЖНО ЛИ ИСПОЛЬЗОВАТЬ СДЕЛАННЫЙ В ЛАБОРАТОРИИ БЕЛОК В КАЧЕСТВЕ ВАКЦИНЫ?
В принципе, да, хотя белок шипов полной длины трудно производить в больших количествах. Novavax имеет вакцину, проходящую клинические испытания с использованием лабораторного шиповидного белка.
МОГУТ ЛИ ШИПЫ ПОМОЧЬ ПОНЯТЬ КАК РАСПРОСТРАНЯЕТСЯ ВИРУС?
Генетический состав вируса отслеживается Консорциумом COVID-19 Genomics UK (COG-UK), и, хотя вирус не сильно мутирует, предковая форма SARS-CoV-2, возникшая в Китае, с тех пор были в значительной степени заменены штаммами, содержащими мутацию D614G в шипе.
Исследование, проведенное японо-американской группой, предполагает, что изменение D614G в шиповидном белке, по-видимому, эволюционировало для повышения трансмиссивности. Исюань Хоу, Ральф Барик и их коллеги провели серию экспериментов на клетках человека и животных, чтобы сравнить новый вариант с предковой формой. Новый вариант показал повышенную способность инфицировать эпителиальные клетки верхних дыхательных путей и реплицироваться. Хорошая новость заключается в том, что они пришли к выводу, что нынешние подходы к вакцинации должны быть эффективны против штаммов D614G.
Мы поместили эту мутацию в шип, как и многие другие, чтобы понять, что она делает с шипом. Есть предположение, что это может позволить шипу легче пройти через изменения формы, чтобы обнажить сайт связывания рецептора и пройти через слияние. Но это может оказаться более тонким, поэтому мы все еще анализируем наши данные.
Я думаю, что любая мутация, резко изменяющая спайк, скорее всего, каким-то образом сделает его нефункциональным, поэтому, вероятно, важны те мутации, которые изменяют сродство спайка к рецепторам или антителам.
Это мутации, которые довольно тонкие с точки зрения структуры шипов и просто изменяют то, как они связывают вещи — это то, о чем нам нужно беспокоиться.
D614G, вероятно, является одной из тех мутаций, которые тонко изменяют тип конформационной динамики белка, поэтому он по-прежнему выполняет те же функции, но некоторые шаги в этих переходах становятся немного быстрее или немного медленнее, и это может быть достаточно, чтобы оказать весьма существенное влияние на общую эффективность жизненного цикла. Все, что полностью меняет спайк, скорее всего, убьет вирус.
Анализ структуры этих шипов может дать представление о том, как SARS-CoV-2 эволюционировал, чтобы заразить людей, и произошло ли это из-за того, что вирус возник непосредственно из коронавирусов у летучих мышей или через промежуточных видов.
Исследователи из Института Фрэнсиса Крика в Лондоне сравнили структуру шиповидного белка SARS-CoV-2 и его эквивалента в коронавирусе летучей мыши, RaTG13s.
Хотя шипы были похожи более чем на 97%, были значительные различия в том, где SARS-CoV-2 связывается с ACE2, и на поверхностях, которые удерживают субъединицы шипа вместе. Эти различия свидетельствуют о том, что шип SARS-CoV-2 более стабилен и способен примерно в 1000 раз сильнее связываться с человеческой клеткой, чем этот вирус летучих мышей.
Открытие коронавируса. Кредит ЛКМ.ЧТО МОЖНО НАУЧИТЬСЯ ИЗ РЕАКЦИИ АНТИТЕЛА НА COVID-19?
Одно исследование показало, что конкретный ответ антител, связанный с «спайковым» белком вируса SARS-CoV-2, тесно связан с улучшением выживаемости.
В своем исследовании авторы изучали наличие трех типов антител к COVID-19: иммуноглобулина G (IgG), что свидетельствует о перенесенной инфекции; IgM, который указывает на недавнюю или текущую инфекцию, и IgA, который участвует в иммунном ответе слизистых оболочек, например, в носу и дыхательных путях.
Из измеренных ответов антител положительная реакция на IgG против шиповидного рецептор-связывающего домена SARS-CoV-2 была предиктором выживаемости.
МОЖЕМ ЛИ ПОКАЗАТЬ ВСЮ АНАТОМУ ВИРУСА?
В Университете науки и технологий имени короля Абдуллы (KAUST) в Саудовской Аравии информация, полученная с помощью электронных микроскопов, и базы данных белков были использованы для создания подробной 3D-модели SARS-CoV-2, которую можно обновлять по мере поступления новых данных. доступный.
Для SARS-CoV-2 они объединили информацию о форме и размере мембраны вируса, шипах, его одиночной цепи РНК и защищающих его белках «нуклеокапсида». «Наша визуализация представляет последние знания о мезомасштабной структуре вируса, опубликованные в журнале Nature, Science and Cell», — сказал докторант Нган Нгуен.
‘Во-первых, наш инструмент моделирования собирает важные структурные аспекты из доступных изображений, а затем использует их для формирования статистической модели формы вирусной частицы вместе с распределением белков на мембране.
Для тех частей, которые не видны на изображениях, система быстрого моделирования прорабатывает структурные отношения.
С помощью нашего инструмента мы можем обновлять модель при обновлении новых данных о структуре, а затем регенерировать любое количество вирусных частиц по мере необходимости.
Наша модель используется для таких анимаций, как эта, от Nanographics GmbH».
КТО БЫЛ ПИОНЕРАМИ В ЭТОЙ ОБЛАСТИ?
Британские ученые сыграли ключевую роль в области вирусологии и изучения молекулярной работы живого мира, особенно в Кембридже, где была открыта структура двойной спирали ДНК.
Эти исследования продолжаются во многих лабораториях, в частности, в Лаборатории молекулярной биологии Совета медицинских исследований, представленной здесь, на «фабрике Нобелевских премий» в Великобритании.
Группа Музея Науки хранит в своих коллекциях множество знаковых предметов из истории структурной биологии и недавно провела мероприятие с выдающимся химиком Джоном Мейригом Томасом (который, к сожалению, умер в этом месяце), посвященное «архитектуре невидимого».
Последнюю картину распространения пандемии можно увидеть на веб-сайте Ресурсного центра по коронавирусу Джона Хопкинса или Института Роберта Коха.
Вы можете проверить количество лабораторно подтвержденных случаев COVID-19 в Великобритании и смертей вместе с данными Управления национальной статистики.
В нашей серии блогов о коронавирусе (в том числе на немецком языке от focusTerra , ETH Zürich, с дополнительной информацией о Швейцарии) содержится гораздо больше информации от UKRI, ЕС, Центров по контролю за заболеваниями США, ВОЗ, по этому COVID -19портал и Наш мир в данных.
Группа Музея Науки также собирает предметы и повседневные вещи, чтобы задокументировать эту чрезвычайную ситуацию в области здравоохранения для будущих поколений.
Что с шипами?
Художественные изображения коронавируса, подобные этому, стали популярными символами пандемии COVID-19. Иллюстрация Гетти Изображений Если и есть что-то, что большинство из нас узнали о самом коронавирусе, так это то, что он покрыт шипами.
В новостях о кризисе COVID-19 этот серый шарик из пенопласта с красными шипами стал неофициальным логотипом пандемии.
Мы даже видим шипы такими, какими они появляются — с искусственным окрашиванием — на фотографиях с мощных электронных микроскопов. Они окружают тело вируса, как драгоценности в короне, отсюда и название этого микробного семейства — вирус corona .
С биологической точки зрения эти шипы очень важны. Они буквально являются точкой контакта наших собственных уязвимых клеток легких с вирусом SARS-CoV-2. Подобно ключу, вырезанному для определенного замка, шип аккуратно скользит в соответствующие участки рецепторов, обнаруженных на клетках, выстилающих дыхательные пути наших легких. После закрепления это соединение позволяет всему шаровидному вирусу проникнуть в клетку. Внутри он делает тысячи копий самого себя. И началась потенциально смертельная инфекция.
Узнайте больше о SARS-CoV-2 и пандемиях в этой сопутствующей статье «Краткий учебник по биологии коронавируса».
Подпишитесь на новости Хатча, чтобы получать информационный бюллетень с историями и информацией об исследованиях Фреда Хатча.
Тем не менее, у этого шипа есть качества, которые отличают его от других опасных инфекций, таких как ВИЧ и грипп, что дает ученым возможный путь к эффективной вакцине или излечению. Генетически он относительно стабилен по сравнению с поверхностными белками других вирусов, что делает его менее движущейся мишенью для антител или лекарств, предназначенных для его блокировки.
«Это хорошая новость для снижения устойчивости к противовирусным препаратам. Это хорошая новость для разработки вакцины», — сказал доктор Майкл Эмерман, вирусолог из Центра исследования рака Фреда Хатчинсона в Сиэтле.
Исследователь Фреда Хатча и Вашингтонского университета Эмерман является ведущим экспертом в области передачи пандемических вирусов, таких как грипп, ВИЧ и атипичная пневмония, от животных к человеку. Считается, что каждый из этих вирусов в ходе своего эволюционного пути перешел от другого вида: грипп от птиц к человеку, ВИЧ от шимпанзе, атипичная пневмония и его близкий родственник SARS-CoV-2, скорее всего, от летучих мышей.
Геном коронавируса имеет механизм исправления ошибок
Грипп и ВИЧ известны поверхностными структурами, состоящими из белков и сахаров, которые быстро меняют свою форму. Попытки заблокировать ВИЧ с помощью вакцины не увенчались успехом в течение трех десятилетий из-за способности этого вируса скрываться от иммунной системы человека, в том числе от тех крошечных белков, называемых антителами, которые естественным образом вырабатываются на поверхности ВИЧ. Вирусы гриппа также способны менять форму, потому что они развивают новые поверхностные структуры против антител из вакцин. Это вынуждает производителей вакцин менять состав прививок от гриппа против разных штаммов каждые несколько лет.
Коронавирусы генетически более стабильны, потому что они несут в себе механизм исправления ошибок, которые естественным образом возникают в результате мутации их генетического кода. Геномы ВИЧ, гриппа и коронавируса состоят из РНК, которая менее стабильна и более подвержена ошибкам, чем ДНК, в которой хранится наша собственная генетическая информация.