vestnik-bio-msuВестник Московского университета. Серия 16. БиологияVestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 16. Biologiya0137-0952Lomonosov Moscow State University, School of Biology10.55959/MSU0137-0952-16-80-3S-16vestnik-bio-msu-1549Research ArticleКРАТКОЕ СООБЩЕНИЕSHORT COMMUNICATIONИсследование холодоадаптированного ослабленного мутанта SARS-CoV-2 методами просвечивающей, криоэлектронной и атомно-силовой микроскопииStudy of a cold-adapted attenuated SARS-CoV-2 mutant using transmission, cryo-electron and atomic force microscopyhttps://orcid.org/0000-0002-6089-1103КордюковаЛ. В.KordyukovaL. V.

Кордюкова Лариса Валентиновна – докт. биол. наук, вед. науч. сотр.

119991, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 40

Тел: 8-495-939-54-08

1–40 Leninskie gory, Moscow, 119991

kord@belozersky.msu.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1112-2356МоисеенкоА. В.MoiseenkoA. V.

Моисеенко Андрей Владимирович – науч. сотр. кафедры биоинженерии биологического факультета

119234, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12

Тел.: 8-495-939-57-38

1–12 Leninskie gory, Moscow, 119234

postmoiseenko@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-2042-5244ТрифоноваТ. С.TrifonovaT. C.

Трифонова Татьяна Сергеевна – лаборант кафедры биоинженерии биологического факультета

119234, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12

Тел.: 8-495-939-57-38

1–12 Leninskie gory, Moscow, 119234

trf.trifonova@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-5115-8030АхметоваА. И.AkhmetovaA. I.

Ахметова Ассель Иосифовна – канд. физ.-мат. наук, науч. сотр. физического факультета

119991, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 2

Тел.: 8-495-939-16-82

1–2 Leninskie gory, Moscow, 119991

akhmetovaai@my.msu.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8428-4482ГрачеваА. В.GrachevaA. V.

Грачева Анастасия Вячеславовна – науч. сотр.

105064, г. Москва, Малый Казенный пер., д. 5А

Тел.: 8-495-917-05-15

5a Maly Kazenny Lane, Moscow, 105064

anastasiia.gracheva.95@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6417-3301КорчеваяЕ. Р.KorchevayaE. R.

Корчевая Екатерина Романовна – мл. науч. сотр.

105064, г. Москва, Малый Казенный пер., д. 5А

Тел.: 8-495-917-05-15

5a Maly Kazenny Lane, Moscow, 105064

c.korchevaya@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-8731-3947ЯминскийИ. В.YaminskyI. V.

Яминский Игорь Владимирович – профессор, докт. физ.-мат. наук, физический факультет 

119991, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 2

Тел.: 8-495-939-16-82

1–2 Leninskie gory, Moscow, 119991

yaminsky@nanoscopy.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7385-5083ФайзулоевЕ. Б.FaizuloevE. B.

Файзулоев Евгений Бахтиерович – канд. биол. наук, зав. лабораторией прикладной вирусологии

105064, г. Москва, Малый Казенный пер., д. 5А

Тел.: 8-495-917-05-15

5a Maly Kazenny Lane, Moscow, 105064

faizuloev@mail.ruНаучно-исследовательский институт физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского, Московский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваРоссияBelozersky Institute of Physico-Chemical Biology, Lomonosov Moscow State UniversityRussian FederationБиологический факультет, Московский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваРоссияFaculty of Biology, Lomonosov Moscow State UniversityRussian FederationФизический факультет, Московский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваРоссияFaculty of Physics, Lomonosov Moscow State UniversityRussian FederationНаучно-исследовательский институт вакцин и сывороток имени И.И. МечниковаРоссияI.I. Mechnikov Research Institute of Vaccines and SeraRussian Federation202510112025803S106–112Copyright © Кордюкова Л.В., Моисеенко А.В., Трифонова Т.С., Ахметова А.И., Грачева А.В., Корчевая Е.Р., Яминский И.В., Файзулоев Е.Б., 20252025Кордюкова Л.В., Моисеенко А.В., Трифонова Т.С., Ахметова А.И., Грачева А.В., Корчевая Е.Р., Яминский И.В., Файзулоев Е.Б.Kordyukova L.V., Moiseenko A.V., Trifonova T.C., Akhmetova A.I., Gracheva A.V., Korchevaya E.R., Yaminsky I.V., Faizuloev E.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik-bio-msu.elpub.ru/jour/article/view/1549

Одним из традиционных подходов к созданию живых аттенуированных вакцин является холодовая адаптация вируса с получением температурочувствительных (ts) мутантов. В настоящей работе мы исследовали морфологические особенности и антигенные свойства ослабленного ts-мутанта F-F3 SARS-CoV-2 в сравнении с родительским штаммом FEB2 (Omicron BA.5.2). Просвечивающая электронная микроскопия вируса, инактивированного ультрафиолетовым облучением, не выявила существенных различий в морфологии негативно контрастированных вирусных частиц и S-спайков: вокруг вирионов обнаружена характерная «корона», состоящая из шипов в нативной префузионной кон формации. Криоэлектронная микроскопия родительского штамма подтвердила присутствие S-спайков в префузионной конформации, в то время как ts-мутанта не исследовали данным методом в связи с недостаточной концентрацией вирионов. Инкубация с иммунными сыворотками против омикрон-подобного штамма выявила образование иммунных комплексов как в случае родительского штамма, так и ts-мутанта. Атомно-силовая микроскопия позволила предположить наличие в препарате единичных вирионов, но не выявила характерной «короны» вокруг них. Это может быть связано с хрупкостью S-спайков, разрушаемых в процессе пробоподготовки, либо с маскирующим эффектом агрегатов сывороточного альбумина из культуральной клеточной среды.

One of the traditional approaches to the creation of live attenuated vaccines is cold adaptation of the virus to produce temperature-sensitive (ts) mutants. In this work, we investigated the mor phological features and antigenic properties of the attenuated ts mutant F-F3 SARS-CoV-2 in comparison with the parent strain FEB2 (Omicron BA.5.2). Transmission electron microscopy of the virus inactivated by ultraviolet radiation revealed no significant differences in the morphol ogy of negatively contrasted virus particles and S-spikes: a characteristic “crown” consisting of spikes in the native prefusion conformation was found around the virions. Cryoelectron micros copy of the parent strain confirmed the presence of S-spikes in the prefusion conformation, while the ts mutant was not studied by this method due to insufficient virion concentration. In cubation with immune sera against an omicron-like strain revealed the formation of immune complexes both in the case of the parent strain and the ts mutant. Atomic force microscopy sug gested the presence of single virions in the preparation, but did not reveal a characteristic corona around them. This may be due to the fragility of S-spikes destroyed during sample preparation, or to the masking effect of serum albumin aggregates from the culture cell medium.

SARS-CoV-2холодоадаптированный (са) мутанттемпературочувствительный (ts) фенотипS-белоккриоЭМПЭМАСМSARS-CoV-2cold-adapted (ca) mutanttemperature sensitive (ts) phenotypeS-proteinTEMcryo-EMAFMИсследования выполнены в рамках государственного задания МГУ имени М.В. Ломоно- сова и Научно-исследовательского института вакцин и сывороток имени И.И. Мечникова и проведены без использования животных и без привлечения людей в качестве испытуемых. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.The study was conducted under the state assignment of Lomonosov Moscow State University and I.I. Mechnikov Scientific Research Institute of Vaccines and Serums.ReferencesKordyukova L.V., Shanko A.V. COVID-19: Myths and reality. Biochemistry (Mosc.). 2021;86(7):800–817.Kordyukova L.V., Shanko A.V. COVID-19: Myths and reality. Biochemistry (Mosc.). 2021;86(7):800–817.Maassab H.F., DeBorde D.C. Development and characterization of cold-adapted viruses for use as live virus vaccines. Vaccine. 1985;3(5):355–369.Maassab H.F., DeBorde D.C. Development and characterization of cold-adapted viruses for use as live virus vaccines. Vaccine. 1985;3(5):355–369.Gracheva A.V., Drokov A.O., Smirnova D.I., Khokhlo va D.M., Korchevaya E.R., Pankratov A.A., Trunova G.V., Khokhlova V.A., Vorontsova M.S., Leneva I.A., Svitich O.A., Zverev V.V., Faizuloev E.B. Virulence and tissue tropism of dif ferent epidemiologically significant SARS-CoV-2 variants for golden Syrian hamsters. J. Microbiol. Epidemiol. Immunobiol. 2024;101(4):470–482.Gracheva A.V., Drokov A.O., Smirnova D.I., Khokhlo va D.M., Korchevaya E.R., Pankratov A.A., Trunova G.V., Khokhlova V.A., Vorontsova M.S., Leneva I.A., Svitich O.A., Zverev V.V., Faizuloev E.B. Virulence and tissue tropism of dif ferent epidemiologically significant SARS-CoV-2 variants for golden Syrian hamsters. J. Microbiol. Epidemiol. Immunobiol. 2024;101(4):470–482.Kordyukova L.V., Moiseenko A.V., Serebrya- kova M.V., Shuklina M.A., Sergeeva M.V., Lioznov D.A., Shanko A.V. Structural and immunoreactivity properties of the SARS-CoV-2 spike protein upon the development of an inactivated vaccine. Viruses. 2023;15(2):480.Kordyukova L.V., Moiseenko A.V., Serebrya- kova M.V., Shuklina M.A., Sergeeva M.V., Lioznov D.A., Shanko A.V. Structural and immunoreactivity properties of the SARS-CoV-2 spike protein upon the development of an inactivated vaccine. Viruses. 2023;15(2):480.Kordyukova L.V., Moiseenko A.V., Timofeeva T.A., Fedyakina I.T. Cryo-electron microscopy of enveloped vi ruses using an upgraded transmission electron microscope: influenza type A and B viruses and SARS-CoV-2. Moscow Univ. Biol. Sci. Bull. 2023;78(Suppl. 1):S17–S21.Kordyukova L.V., Moiseenko A.V., Timofeeva T.A., Fedyakina I.T. Cryo-electron microscopy of enveloped vi ruses using an upgraded transmission electron microscope: influenza type A and B viruses and SARS-CoV-2. Moscow Univ. Biol. Sci. Bull. 2023;78(Suppl. 1):S17–S21.Kiss B., Kis Z., Pályi B., Kellermayer M.S.Z. Topog raphy, spike dynamics, and nanomechanics of individual na tive SARS-CoV-2 virions. Nano Lett. 2021;21(6):2675–2680.Kiss B., Kis Z., Pályi B., Kellermayer M.S.Z. Topog raphy, spike dynamics, and nanomechanics of individual na tive SARS-CoV-2 virions. Nano Lett. 2021;21(6):2675–2680.Bagrov D.V., Glukhov G.S., Moiseenko A.V., et al. Structural characterization of Β-PROPIOLACTONE inacti vated severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS COV-2) particles. Microsc. Res. Tech. 2022;85(2):562–569.Bagrov D.V., Glukhov G.S., Moiseenko A.V., et al. Structural characterization of Β-PROPIOLACTONE inacti vated severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS COV-2) particles. Microsc. Res. Tech. 2022;85(2):562–569.Yaminsky I., Akhmetova A., Meshkov G. Femtoscan online software and visualization of nano-objecs in high-res olution microscopy. Nanoindustry. 2018;(6):414–416.Yaminsky I., Akhmetova A., Meshkov G. Femtoscan online software and visualization of nano-objecs in high-res olution microscopy. Nanoindustry. 2018;(6):414–416.Gracheva A.V., Korchevaya E.R., Ammour Yu.I., Smirnova D.I., Sokolova O.S., Glukhov G.S., Moiseen ko A.V., Zubarev I.V., Samoilikov R.V., Leneva I.A., Svi- tich O.A., Zverev V.V., Faizuloev E.B. Immunogenic prop erties of SARS-CoV-2 inactivated by ultraviolet light. Arch. Virol. 2022;167(11):2181–2191.Gracheva A.V., Korchevaya E.R., Ammour Yu.I., Smirnova D.I., Sokolova O.S., Glukhov G.S., Moiseen ko A.V., Zubarev I.V., Samoilikov R.V., Leneva I.A., Svi- tich O.A., Zverev V.V., Faizuloev E.B. Immunogenic prop erties of SARS-CoV-2 inactivated by ultraviolet light. Arch. Virol. 2022;167(11):2181–2191.Грачева А.В. Вирулентность, иммуногенность и протективная активность холодоадаптированного омикрон-подобного штамма SARS-CoV-2. Материалы XVI Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов Роспотребнадзора Современные проблемы эпидемиологии, микробиологии и гигиены. Екатеринбург: ФБУН ЕМНЦ ПОЗРПП Роспотребнадзора; 2024:35–37.Грачева А.В. Вирулентность, иммуногенность и протективная активность холодоадаптированного омикрон-подобного штамма SARS-CoV-2. Материалы XVI Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов Роспотребнадзора Современные проблемы эпидемиологии, микробиологии и гигиены. Екатеринбург: ФБУН ЕМНЦ ПОЗРПП Роспотребнадзора; 2024:35–37.Wrobel A.G., Benton D.J., Roustan C., Borg A., Hussain S., Martin S.R., Rosenthal P.B., Skehel J.J., Gam blin S.J. Evolution of the SARS-CoV-2 spike protein in the human host. Nat. Commun. 2022;13(1):1178.Wrobel A.G., Benton D.J., Roustan C., Borg A., Hussain S., Martin S.R., Rosenthal P.B., Skehel J.J., Gam blin S.J. Evolution of the SARS-CoV-2 spike protein in the human host. Nat. Commun. 2022;13(1):1178.Cardoso-Lima R., Santos-Oliveira R., Souza P.F.N., Barbosa L.R.S., Wuite G.J.L., Alencar L.M.R. Physical viro- logy: how physics is enabling a better understanding of recent viral invaders. Biophys. Rev. 2023;15(4):611–623.Cardoso-Lima R., Santos-Oliveira R., Souza P.F.N., Barbosa L.R.S., Wuite G.J.L., Alencar L.M.R. Physical viro- logy: how physics is enabling a better understanding of recent viral invaders. Biophys. Rev. 2023;15(4):611–623.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.