不良振动：SARS-CoV-2 感染背景下的量子隧穿
生物物理
2022-10-25 v1 量子物理
摘要
SARS-CoV-2 大流行使得病毒入侵机制的研究变得更加紧迫。尽管疫苗针对此次特定疫情提供了一定程度的保护，但已有预测指出一个新的大流行时代即将到来。此外，COVID-19 还引起了人们对病毒感染后综合征及其所带来的医疗负担的关注。通过尽可能广泛的研究领域来增进对病毒机制的认识似乎至关重要。为此，我们提出量子生物学或许能为该问题提供重要的新见解，尤其是在病毒—宿主入侵这一关键第一步方面。量子生物学研究通常围绕能量或电荷转移展开。尽管这主要出现在光合作用背景下，但也有一些观点认为，嗅觉或神经等细胞受体可能利用振动辅助的电子隧穿来增强锁钥机制。量子隧穿现象亦已在酶功能中被观测到。酶与 SARS-CoV-2 病毒入侵宿主细胞有关。诸如嗅觉受体等受体似乎也受到 COVID-19 的破坏。基于这些观察，我们探究了量子隧穿可能在 SARS-CoV-2 感染中具有重要性的证据。我们以一个简单的模型对此加以说明，该模型将（例如）病毒刺突蛋白的振动模式与理想化受体中电荷转移的可能性联系起来。我们的结果显示出一个明显的参数区间，其中刺突蛋白的振动模式增强了电子转移。鉴于此，可通过其振动光谱来潜在地识别预防 SARS-CoV-2 传播的新疗法。
引用
@article{arxiv.2111.10259,
title = {Bad vibrations: Quantum tunnelling in the context of SARS-CoV-2 infection},
author = {Betony Adams and Ilya Sinayskiy and Rienk van Grondelle and Francesco Petruccione},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.10259},
year = {2022}
}
备注
32 pages, 7 figures