Ver el código de «Proteína de la espícula (coronavirus)»

{{Ficha de proteína}}
La '''glucoproteína de la espícula''', más conocida como '''proteína de la espícula'''<ref>{{Cita web|url=https://dtme.ranm.es/dtm/ver.php?id=1478297|título=Proteína de la espícula|fechaacceso=2021-12-04|autor=Real Academia Nacional de Medicina|sitioweb=dtme.ranm.es}}</ref><ref>{{Cita web|url=https://www.fundeu.es/recomendacion/proteina-de-la-espicula-no-proteina-spike/|título=«proteína de la espícula», no «proteína spike» {{!}} FundéuRAE|fechaacceso=2021-12-04|fecha=2021-10-07|sitioweb=www.fundeu.es|idioma=es}}</ref><ref name="deng_2021">{{Cita publicación|título=Coronaviruses: Molecular Biology (Coronaviridae)|apellidos=Deng|nombre=X.|apellidos2=Baker|nombre2=S.C.|fecha=2021|publicación=Encyclopedia of Virology|páginas=198–207|doi=10.1016/B978-0-12-814515-9.02550-9}}</ref> (en inglés: ''spike protein'', '''S'''), antes conocida como '''E2''',<ref name="masters_2006">{{Cita publicación|título=The Molecular Biology of Coronaviruses|apellidos=Masters|nombre=Paul S.|fecha=2006|publicación=Advances in Virus Research|volumen=66|páginas=193–292|doi=10.1016/S0065-3527(06)66005-3|pmc=7112330}}</ref> es la más grande de las cuatro principales [[Proteína|proteínas]] estructurales que se encuentran en los [[Orthocoronavirinae|coronavirus]].<ref name="wang_2020">{{Cita publicación|título=Coronaviruses: An Updated Overview of Their Replication and Pathogenesis|apellidos=Wang|nombre=Yuhang|apellidos2=Grunewald|nombre2=Matthew|fecha=2020|publicación=Coronaviruses|volumen=2203|páginas=1–29|doi=10.1007/978-1-0716-0900-2_1|pmc=7682345|apellidos3=Perlman|nombre3=Stanley}}</ref> La proteína de la espícula se ensambla en trímeros que forman grandes estructuras, llamadas espículas o [[Espícula viral|peplómeros]],<ref name="masters_2006" /> que se proyectan desde la superficie del [[Virus|virión]] .<ref name="wang_2020" /><ref name="zhu_2021">{{Cita publicación|título=Molecular biology of the SARs‐CoV‐2 spike protein: A review of current knowledge|apellidos=Zhu|nombre=Chaogeng|apellidos2=He|nombre2=Guiyun|fecha=2021-06-14|publicación=Journal of Medical Virology|páginas=jmv.27132|doi=10.1002/jmv.27132|apellidos3=Yin|nombre3=Qinqin|apellidos4=Zeng|nombre4=Lin|apellidos5=Ye|nombre5=Xiangli|apellidos6=Shi|nombre6=Yongzhong|apellidos7=Xu|nombre7=Wei}}</ref> La apariencia distintiva de estas espículas cuando se visualiza usando [[Microscopio electrónico de transmisión|microscopía electrónica de transmisión de]] [[tinción negativa]], "recuerda la [[corona solar]]",<ref name="nat_1968">{{Cita publicación|título=Virology: Coronaviruses|fecha=November 1968|publicación=Nature|volumen=220|número=5168|páginas=650–650|doi=10.1038/220650b0|pmc=7086490}}</ref> le da a la familia del virus su nombre.<ref name="deng_2021" />

La función de la [[glucoproteína]] de la espícula es mediar la entrada viral en la [[Huésped (biología)|célula huésped]] interactuando primero con moléculas en la superficie exterior de la célula y luego fusionando las [[Membrana plasmática|membranas]] viral y celular. La glucoproteína de la espícula es una proteína de fusión de clase I que contiene dos regiones, conocidas como S1 y S2, responsables de estas dos funciones. La región S1 contiene el [[Dominio proteico|dominio de]] unión al receptor que se une a los receptores en la superficie celular. Los coronavirus utilizan una gama muy diversa de receptores; [[SARS-CoV|El SARS-CoV]] (que causa el [[Síndrome respiratorio agudo grave|SARS]]) y el [[SARS-CoV-2]] (que causa el [[COVID-19]] ) interactúan con la [[enzima convertidora de angiotensina 2]] (ECA2). La región S2 contiene el péptido de fusión y otra infraestructura de fusión necesaria para la fusión de la membrana con la célula huésped, un paso necesario para la infección y la [[Ciclo replicativo de los virus|replicación viral]] . La glucoproteína de la espícula determina el [[Huésped (biología)|rango de hospedadores]] del virus (qué organismos puede infectar) y [[Tropismo|el tropismo celular]] (qué células o tejidos puede infectar dentro de un organismo).<ref name="wang_2020" /><ref name="zhu_2021" /><ref name="li_2016">{{Cita publicación|título=Structure, Function, and Evolution of Coronavirus Spike Proteins|apellidos=Li|nombre=Fang|fecha=2016-09-29|publicación=Annual Review of Virology|volumen=3|número=1|páginas=237–261|doi=10.1146/annurev-virology-110615-042301|pmc=5457962}}</ref><ref name="millet_2018">{{Cita publicación|título=Physiological and molecular triggers for SARS-CoV membrane fusion and entry into host cells|apellidos=Millet|nombre=Jean Kaoru|apellidos2=Whittaker|nombre2=Gary R.|fecha=April 2018|publicación=Virology|volumen=517|páginas=3–8|doi=10.1016/j.virol.2017.12.015|pmc=7112017}}</ref>

La glucoproteína de la espícula es altamente [[Inmunogenicidad|inmunogénica]] . [[Anticuerpo|Los anticuerpos]] contra la glucoproteína de la espícula se encuentran en pacientes recuperados del SARS y de la COVID-19. [[Anticuerpo neutralizante|Los anticuerpos neutralizantes se]] dirigen a los [[Epítopo|epítopos]] del dominio de unión al receptor.<ref name="vkovski_2021">{{Cita publicación|título=Coronavirus biology and replication: implications for SARS-CoV-2|apellidos=V’kovski|nombre=Philip|apellidos2=Kratzel|nombre2=Annika|fecha=March 2021|publicación=Nature Reviews Microbiology|volumen=19|número=3|páginas=155–170|doi=10.1038/s41579-020-00468-6|pmc=7592455|apellidos3=Steiner|nombre3=Silvio|apellidos4=Stalder|nombre4=Hanspeter|apellidos5=Thiel|nombre5=Volker}}</ref> La mayoría de los esfuerzos de desarrollo de la [[vacuna contra la COVID-19]] en respuesta a la pandemia tienen como objetivo activar el [[Sistema inmunitario|sistema inmunológico]] contra la proteína de la espícula.<ref name="flanagan_2020">{{Cita publicación|título=Progress and Pitfalls in the Quest for Effective SARS-CoV-2 (COVID-19) Vaccines|apellidos=Flanagan|nombre=Katie L.|apellidos2=Best|nombre2=Emma|fecha=2020-10-02|publicación=Frontiers in Immunology|volumen=11|páginas=579250|doi=10.3389/fimmu.2020.579250|apellidos3=Crawford|nombre3=Nigel W.|apellidos4=Giles|nombre4=Michelle|apellidos5=Koirala|nombre5=Archana|apellidos6=Macartney|nombre6=Kristine|apellidos7=Russell|nombre7=Fiona|apellidos8=Teh|nombre8=Benjamin W.|apellidos9=Wen|nombre9=Sophie CH}}</ref><ref name="le_2020">{{Cita publicación|título=Evolution of the COVID-19 vaccine development landscape|apellidos=Le|nombre=Tung Thanh|apellidos2=Cramer|nombre2=Jakob P.|fecha=October 2020|publicación=Nature Reviews Drug Discovery|volumen=19|número=10|páginas=667–668|doi=10.1038/d41573-020-00151-8|apellidos3=Chen|nombre3=Robert|apellidos4=Mayhew|nombre4=Stephen}}</ref><ref name="kyriakidis_2021">{{Cita publicación|título=SARS-CoV-2 vaccines strategies: a comprehensive review of phase 3 candidates|apellidos=Kyriakidis|nombre=Nikolaos C.|apellidos2=López-Cortés|nombre2=Andrés|fecha=December 2021|publicación=npj Vaccines|volumen=6|número=1|páginas=28|doi=10.1038/s41541-021-00292-w|pmc=7900244|apellidos3=González|nombre3=Eduardo Vásconez|apellidos4=Grimaldos|nombre4=Alejandra Barreto|apellidos5=Prado|nombre5=Esteban Ortiz}}</ref>

== Estructura ==
[[Archivo:6VSB_spike_protein_SARS-CoV-2_monomer_in_homotrimer.png|izquierda|miniaturadeimagen| Estructura de [[criomicroscopía electrónica]] de un trímero de proteína de la espícula de SARS-CoV-2 en la conformación previa a la fusión, con un solo monómero resaltado. El S1 NTD se muestra en azul y el S1 CTD (que sirve como dominio de unión al receptor) se muestra en rosa. Las hélices se muestran en naranja y cian como partes de S2 que sufrirán cambios conformacionales durante la fusión. La barra negra en la parte inferior indica la posición de la membrana viral. De {{PDB|6VSB}} .<ref name="wrapp_2020">{{Cita publicación|título=Cryo-EM structure of the 2019-nCoV spike in the prefusion conformation|apellidos=Wrapp|nombre=Daniel|apellidos2=Wang|nombre2=Nianshuang|fecha=2020-03-13|publicación=Science|volumen=367|número=6483|páginas=1260–1263|doi=10.1126/science.abb2507|pmc=7164637|apellidos3=Corbett|nombre3=Kizzmekia S.|apellidos4=Goldsmith|nombre4=Jory A.|apellidos5=Hsieh|nombre5=Ching-Lin|apellidos6=Abiona|nombre6=Olubukola|apellidos7=Graham|nombre7=Barney S.|apellidos8=McLellan|nombre8=Jason S.}}</ref>]]
La proteína de la espícula es muy grande, a menudo de 1200-1400 [[Aminoácido|residuos de]] aminoácidos de longitud;<ref name="millet_2018" /> son 1273 residuos en [[SARS-CoV-2]] .<ref name="zhu_2021" /> Es una proteína transmembrana de un solo paso con una [[C-terminal|cola C-terminal]] corta en el interior del virus, una hélice transmembrana y un ectodominio [[N-terminal]] grande expuesto en el exterior del virus.<ref name="li_2016" /><ref name="zhu_2021" />

La glucoproteína de la espícula forma homotrímeros en los que interactúan tres copias de la proteína a través de sus ectodominios.<ref name="li_2016" /><ref name="zhu_2021" /> Las estructuras del trímero se han descrito como en forma de pera o pétalo.<ref name="masters_2006" /> Cada proteína de la espícula contiene dos regiones conocidas como S1 y S2, y en el trímero ensamblado, las regiones S1 en el extremo N-terminal forman la porción de la proteína más alejada de la superficie viral, mientras que las regiones S2 forman un "tallo" flexible que contiene la mayor parte de las [[interacciones proteína-proteína]] que mantienen el trímero en su lugar.<ref name="li_2016" />

=== S1 ===
La región S1 de la glucoproteína de la espícula es responsable de interactuar con las moléculas receptoras en la superficie de la célula huésped en el primer paso de la entrada viral .<ref name="li_2016" /><ref name="wang_2020" /> S1 contiene dos [[Dominio proteico|dominios]], llamados dominio N-terminal (NTD) y dominio C-terminal (CTD),<ref name="li_2016" /><ref name="deng_2021" /> veces también conocido como dominios A y B.<ref name="hulswit_2016">{{Cita publicación|título=Coronavirus Spike Protein and Tropism Changes|apellidos=Hulswit|nombre=R.J.G.|apellidos2=de Haan|nombre2=C.A.M.|fecha=2016|publicación=Advances in Virus Research|volumen=96|páginas=29–57|doi=10.1016/bs.aivir.2016.08.004|pmc=7112277|apellidos3=Bosch|nombre3=B.-J.}}</ref> Dependiendo del coronavirus, se pueden usar uno o ambos dominios como dominios de unión al receptor (RBD). Los receptores diana pueden ser muy diversos, incluyendo proteínas receptoras de superficie celular y azúcares como [[Ácido siálico|los ácidos siálicos]] como receptores o correceptores.<ref name="li_2016" /><ref name="deng_2021" /> En general, el DTN se une a las moléculas de azúcar mientras que el CTD se une a las proteínas, con la excepción del virus de la hepatitis del ratón, que usa su DTN para interactuar con un receptor de proteína llamado CEACAM1 .<ref name="li_2016" /> El NTD tiene un pliegue proteico similar a la [[galectina]], pero se une a las moléculas de azúcar de manera algo diferente que las galectinas.<ref name="li_2016" />

El CTD es responsable de las interacciones de [[Coronavirus del síndrome respiratorio de Oriente Medio|MERS-CoV]] con su receptor [[dipeptidil peptidasa-4]],<ref name="li_2016" /> y los de [[SARS-CoV]]<ref name="li_2016" /> y [[SARS-CoV-2]]<ref name="zhu_2021" /> con su receptor [[Enzima convertidora de angiotensina 2|de la enzima convertidora de angiotensina 2]] (ECA2). El CTD de estos virus se puede dividir en dos subdominios, conocidos como núcleo y bucle extendido o motivo de unión al receptor (RBM), donde se encuentran la mayoría de los residuos que contactan directamente con el receptor diana.<ref name="li_2016" /><ref name="zhu_2021" /> Existen diferencias sutiles, principalmente en la RBM, entre las interacciones de las proteínas de la espícula SARS-CoV y SARS-CoV-2 con ECA2.<ref name="zhu_2021" /> Las comparaciones de proteínas de la espícula de múltiples coronavirus sugieren que la divergencia en la región RBM puede explicar las diferencias en los receptores diana, incluso cuando el núcleo del S1 CTD es estructuralmente muy similar.<ref name="li_2016" />

Dentro de los linajes de coronavirus, así como en los cuatro subgrupos principales de coronavirus, la región S1 está menos [[Secuencia conservada|conservada]] que la S2, como corresponde a su papel en la interacción con receptores de células huésped específicas de virus.<ref name="li_2016" /><ref name="wang_2020" /><ref name="zhu_2021" /> Dentro de la región S1, la NTD está más altamente conservada que la CTD.<ref name="li_2016" />

=== S2 ===
La región S2 de la glucoproteína de la espícula es responsable de la fusión de la membrana entre la [[Envoltura vírica|envoltura viral]] y la [[Huésped (biología)|célula huésped]], lo que permite la entrada del [[genoma]] del virus en la célula.<ref name="li_2016" /><ref name="millet_2018" /><ref name="zhu_2021" /> La región S2 contiene el péptido de fusión, un tramo de [[Hidrófobo|aminoácidos principalmente hidrófobos]] cuya función es entrar y desestabilizar la membrana de la célula huésped.<ref name="millet_2018" /><ref name="zhu_2021" /> S2 también contiene dos subdominios de repetición de heptada conocidos como HR1 y HR2, a veces denominados región del "núcleo de fusión".<ref name="zhu_2021" /> Estos subdominios experimentan [[Cambio conformacional|cambios conformacionales]] dramáticos durante el proceso de fusión para formar un [[Paquete de hélice|haz de seis hélices]], un rasgo característico de las proteínas de fusión de clase I.<ref name="millet_2018" /><ref name="zhu_2021" /> También se considera que la región S2 incluye la hélice transmembrana y la [[C-terminal|cola C-terminal]] ubicada en el interior del virión.<ref name="zhu_2021" />

En contraste con S1, la región S2 está muy bien [[Secuencia conservada|conservada]] entre los coronavirus.<ref name="li_2016" /><ref name="zhu_2021" />

=== Modificaciones postraduccionales ===
[[Archivo:S-protein_sugar_coat.png|derecha|miniaturadeimagen| Proteína de la espícula ilustrada con y sin [[glucosilación]] .<ref name="nyt">{{Cita noticia|apellidos=Zimmer|nombre=Carl|título=The Coronavirus Unveiled|url=https://www.nytimes.com/interactive/2020/health/coronavirus-unveiled.html|fechaacceso=2021-08-12|fecha=2020-10-09}}</ref><ref name="casalino_2020">{{Cita publicación|título=Beyond Shielding: The Roles of Glycans in the SARS-CoV-2 Spike Protein|apellidos=Casalino|nombre=Lorenzo|apellidos2=Gaieb|nombre2=Zied|fecha=2020-10-28|publicación=ACS Central Science|volumen=6|número=10|páginas=1722–1734|doi=10.1021/acscentsci.0c01056|pmc=7523240|apellidos3=Goldsmith|nombre3=Jory A.|apellidos4=Hjorth|nombre4=Christy K.|apellidos5=Dommer|nombre5=Abigail C.|apellidos6=Harbison|nombre6=Aoife M.|apellidos7=Fogarty|nombre7=Carl A.|apellidos8=Barros|nombre8=Emilia P.|apellidos9=Taylor|nombre9=Bryn C.}}</ref>]]
La glucoproteína de la espícula está fuertemente [[Glucosilación|glucosilada]] a través de la [[N-glicosilación|N-glucosilación]].<ref name="wang_2020" /> Los estudios de la proteína de la espícula de [[SARS-CoV-2]] también han informado de la O-glucosilación en la región S1.<ref name="shajahan_2020">{{Cita publicación|título=Deducing the N- and O-glycosylation profile of the spike protein of novel coronavirus SARS-CoV-2|apellidos=Shajahan|nombre=Asif|apellidos2=Supekar|nombre2=Nitin T|fecha=2020-12-09|publicación=Glycobiology|volumen=30|número=12|páginas=981–988|doi=10.1093/glycob/cwaa042|pmc=7239183|apellidos3=Gleinich|nombre3=Anne S|apellidos4=Azadi|nombre4=Parastoo}}</ref> La cola C-terminal, ubicada en el interior del virión, está enriquecida en residuos de [[cisteína]] [[Palmitoilación|y está palmitoilada]] .<ref name="zhu_2021" /><ref name="ujike_2015">{{Cita publicación|título=Incorporation of Spike and Membrane Glycoproteins into Coronavirus Virions|apellidos=Ujike|nombre=Makoto|apellidos2=Taguchi|nombre2=Fumihiro|fecha=2015-04-03|publicación=Viruses|volumen=7|número=4|páginas=1700–1725|doi=10.3390/v7041700|pmc=4411675}}</ref>

El glicano ligado O crea un escudo que oculta la proteína S de ser reconocida por los anticuerpos.

Las proteínas de la espícula se activan a través de [[Proteólisis|la escisión proteolítica]] . Son escindidas por [[Peptidasa|proteasas de la]] célula huésped en el límite S1-S2 y más tarde en lo que se conoce como el sitio S2 'en el extremo N-terminal del péptido de fusión.<ref name="li_2016" /><ref name="wang_2020" /><ref name="zhu_2021" /><ref name="millet_2018" />

=== Cambio conformacional ===
Al igual que otras proteínas de fusión de clase I, la proteína de la espícula sufre un [[cambio conformacional]] muy grande durante el proceso de fusión.<ref name="li_2016" /><ref name="wang_2020" /><ref name="zhu_2021" /><ref name="millet_2018" /> Los estados de prefusión y posfusión de varios coronavirus, especialmente [[SARS-CoV-2]], han sido estudiados por [[criomicroscopía electrónica]] .<ref name="zhu_2021" /><ref name="walls_2020">{{Cita publicación|título=Structure, Function, and Antigenicity of the SARS-CoV-2 Spike Glycoprotein|apellidos=Walls|nombre=Alexandra C.|apellidos2=Park|nombre2=Young-Jun|fecha=April 2020|publicación=Cell|volumen=181|número=2|páginas=281–292.e6|doi=10.1016/j.cell.2020.02.058|pmc=7102599|apellidos3=Tortorici|nombre3=M. Alejandra|apellidos4=Wall|nombre4=Abigail|apellidos5=McGuire|nombre5=Andrew T.|apellidos6=Veesler|nombre6=David}}</ref><ref name="klein_2020">{{Cita publicación|título=SARS-CoV-2 structure and replication characterized by in situ cryo-electron tomography|apellidos=Klein|nombre=Steffen|apellidos2=Cortese|nombre2=Mirko|fecha=December 2020|publicación=Nature Communications|volumen=11|número=1|páginas=5885|doi=10.1038/s41467-020-19619-7|pmc=7676268|apellidos3=Winter|nombre3=Sophie L.|apellidos4=Wachsmuth-Melm|nombre4=Moritz|apellidos5=Neufeldt|nombre5=Christopher J.|apellidos6=Cerikan|nombre6=Berati|apellidos7=Stanifer|nombre7=Megan L.|apellidos8=Boulant|nombre8=Steeve|apellidos9=Bartenschlager|nombre9=Ralf}}</ref><ref name="cai_2020">{{Cita publicación|título=Distinct conformational states of SARS-CoV-2 spike protein|apellidos=Cai|nombre=Yongfei|apellidos2=Zhang|nombre2=Jun|fecha=2020-09-25|publicación=Science|volumen=369|número=6511|páginas=1586–1592|doi=10.1126/science.abd4251|pmc=7464562|apellidos3=Xiao|nombre3=Tianshu|apellidos4=Peng|nombre4=Hanqin|apellidos5=Sterling|nombre5=Sarah M.|apellidos6=Walsh|nombre6=Richard M.|apellidos7=Rawson|nombre7=Shaun|apellidos8=Rits-Volloch|nombre8=Sophia|apellidos9=Chen|nombre9=Bing}}</ref> También se ha observado una dinámica de proteínas funcionalmente importante dentro del estado previo a la fusión, en el que las orientaciones relativas de algunas de las regiones S1 con respecto a S2 en un trímero pueden variar. En el estado cerrado, las tres regiones S1 están empaquetadas estrechamente y la región que hace contacto con los receptores de la célula huésped es [[Efecto estérico|estéricamente]] inaccesible, mientras que los estados abiertos tienen uno o dos RBD S1 más accesibles para la unión del receptor, en una conformación abierta o "hacia arriba". .<ref name="zhu_2021" />
[[Archivo:Novel_Coronavirus_SARS-CoV-2_(50960620707)_(cropped).jpg|miniaturadeimagen| [[Microscopio electrónico de transmisión|Micrografía electrónica de transmisión]] de un [[SARS-CoV-2|virión de SARS-CoV-2]], que muestra el aspecto característico de "corona" con las proteínas de punta (verde) formando proyecciones prominentes desde la superficie del virión (amarillo).]]

== Expresión y localización ==
El [[Gen|gen que]] codifica la proteína de la espícula se encuentra hacia el [[Direccionalidad|extremo 3 ']] [[Genoma|del genoma del]] [[Sentido (biología molecular)|ARN de sentido positivo]] del virus, junto con los genes de las otras tres proteínas estructurales y varias proteínas accesorias específicas del virus.<ref name="wang_2020" /><ref name="zhu_2021" /> [[Hipótesis de la señal|El tráfico de proteínas de las proteínas]] de la espícula parece depender del subgrupo de coronavirus: cuando se [[Expresión génica|expresan]] de forma aislada sin otras proteínas virales, las proteínas de la espícula de [[betacoronavirus]] pueden alcanzar la [[Membrana plasmática|superficie celular]], mientras que las de [[Alphacoronavirus|alfacoronavirus]] y [[gammacoronavirus]] se retienen intracelularmente. En presencia de la proteína M, el tráfico de la proteína de la espícula se altera y, en cambio, se retiene en el ERGIC, el sitio en el que se produce el ensamblaje viral.<ref name="ujike_2015" /> En el [[SARS-CoV-2]], tanto la proteína M como la E modulan el tráfico de proteínas de la espícula a través de diferentes mecanismos.<ref name="boson_2021">{{Cita publicación|título=The SARS-CoV-2 envelope and membrane proteins modulate maturation and retention of the spike protein, allowing assembly of virus-like particles|apellidos=Boson|nombre=Bertrand|apellidos2=Legros|nombre2=Vincent|fecha=January 2021|publicación=Journal of Biological Chemistry|volumen=296|páginas=100111|doi=10.1074/jbc.RA120.016175|apellidos3=Zhou|nombre3=Bingjie|apellidos4=Siret|nombre4=Eglantine|apellidos5=Mathieu|nombre5=Cyrille|apellidos6=Cosset|nombre6=François-Loïc|apellidos7=Lavillette|nombre7=Dimitri|apellidos8=Denolly|nombre8=Solène}}</ref>
[[Archivo:Pbio.3000815.g001.PNG_L.png|izquierda|miniaturadeimagen| Ilustración de un virión de coronavirus en la [[Epitelio respiratorio|mucosa respiratoria]], que muestra las posiciones de las cuatro proteínas estructurales y componentes del entorno extracelular.<ref name="goodsell_2020">{{Cita publicación|título=Integrative illustration for coronavirus outreach|apellidos=Goodsell|nombre=David S.|apellidos2=Voigt|nombre2=Maria|fecha=2020-08-06|publicación=PLOS Biology|volumen=18|número=8|páginas=e3000815|doi=10.1371/journal.pbio.3000815|apellidos3=Zardecki|nombre3=Christine|apellidos4=Burley|nombre4=Stephen K.}}</ref>]]
La proteína de la espícula no es necesaria para el ensamblaje viral o la formación de [[Partícula similar a virus|partículas similares a virus]];<ref name="ujike_2015" /> sin embargo, la presencia de las espículas puede influir en el tamaño de la envoltura viral.<ref name="neuman_2011">{{Cita publicación|título=A structural analysis of M protein in coronavirus assembly and morphology|apellidos=Neuman|nombre=Benjamin W.|apellidos2=Kiss|nombre2=Gabriella|fecha=April 2011|publicación=Journal of Structural Biology|volumen=174|número=1|páginas=11–22|doi=10.1016/j.jsb.2010.11.021|apellidos3=Kunding|nombre3=Andreas H.|apellidos4=Bhella|nombre4=David|apellidos5=Baksh|nombre5=M. Fazil|apellidos6=Connelly|nombre6=Stephen|apellidos7=Droese|nombre7=Ben|apellidos8=Klaus|nombre8=Joseph P.|apellidos9=Makino|nombre9=Shinji}}</ref> La incorporación de la proteína espícula en los viriones durante el ensamblaje y la gemación depende [[Interacciones proteína-proteína|de las interacciones proteína-proteína]] con la proteína M a través de la cola C-terminal.<ref name="ujike_2015" /><ref name="boson_2021" /> El examen de viriones mediante [[Criomicroscopía electrónica|microscopía crioelectrónica]] sugiere que hay aproximadamente de 25<ref name="ke_2020">{{Cita publicación|título=Structures and distributions of SARS-CoV-2 spike proteins on intact virions|apellidos=Ke|nombre=Zunlong|apellidos2=Oton|nombre2=Joaquin|fecha=2020-12-17|publicación=Nature|volumen=588|número=7838|páginas=498–502|doi=10.1038/s41586-020-2665-2|pmc=7116492|apellidos3=Qu|nombre3=Kun|apellidos4=Cortese|nombre4=Mirko|apellidos5=Zila|nombre5=Vojtech|apellidos6=McKeane|nombre6=Lesley|apellidos7=Nakane|nombre7=Takanori|apellidos8=Zivanov|nombre8=Jasenko|apellidos9=Neufeldt|nombre9=Christopher J.}}</ref> a 100 trímeros de espículas por virión.<ref name="neuman_2011" /><ref name="klein_2020" />

== Función ==
La proteína de la espícula es responsable de la entrada viral en la [[Huésped (biología)|célula huésped]], un paso inicial requerido en la [[Ciclo replicativo de los virus|replicación viral]] . Es fundamental para la replicación.<ref name="deng_2021" /> Realiza esta función en dos pasos, primero se une a un receptor en la superficie de la célula huésped a través de interacciones con la región S1, y luego fusiona las membranas viral y celular a través de la acción de la región S2.<ref name="li_2016" /><ref name="millet_2018" /><ref name="vkovski_2021" /> La ubicación de la fusión varía según el coronavirus específico, algunos pueden ingresar a la [[membrana plasmática]] y otros ingresan desde los [[Endosoma|endosomas]] después de la [[endocitosis]] .<ref name="millet_2018" />

=== Interacción con diana celular ===
La interacción del dominio de unión al receptor en la región S1 con su receptor diana en la superficie celular inicia el proceso de entrada viral. Los diferentes coronavirus se dirigen a diferentes receptores de la superficie celular, a veces utilizando moléculas de azúcar como [[Ácido siálico|el ácido siálico]] o formando [[interacciones proteína-proteína]] con proteínas expuestas en la superficie celular.<ref name="li_2016" /><ref name="vkovski_2021" /> Los diferentes coronavirus varían ampliamente en su receptor objetivo. La presencia de un receptor diana al que S1 puede unirse es un determinante del [[Huésped (biología)|rango]] de hospedadores y [[Tropismo|del tropismo celular]] .<ref name="li_2016" /><ref name="vkovski_2021" /><ref name="lim_2016">{{Cita publicación|título=Human Coronaviruses: A Review of Virus–Host Interactions|apellidos=Lim|nombre=Yvonne|apellidos2=Ng|nombre2=Yan|fecha=2016-07-25|publicación=Diseases|volumen=4|número=4|páginas=26|doi=10.3390/diseases4030026|pmc=5456285|apellidos3=Tam|nombre3=James|apellidos4=Liu|nombre4=Ding}}</ref>
{| class="wikitable"
|+Coronavirus humanos y sus receptores de superficie celular
! Especies
! Género
! Receptor
! Referencia
|-
| [[Coronavirus humano 229E]]
| ''[[Alphacoronavirus|Alfacoronavirus]]''
| [[CD13|Aminopeptidasa N]]
| <ref name="wang_2020" /><ref name="yeager_1992">{{Cita publicación|título=Human aminopeptidase N is a receptor for human coronavirus 229E|apellidos=Yeager|nombre=Curtis L.|apellidos2=Ashmun|nombre2=Richard A.|fecha=June 1992|publicación=Nature|volumen=357|número=6377|páginas=420–422|doi=10.1038/357420a0|pmc=7095410|apellidos3=Williams|nombre3=Richard K.|apellidos4=Cardellichio|nombre4=Christine B.|apellidos5=Shapiro|nombre5=Linda H.|apellidos6=Look|nombre6=A. Thomas|apellidos7=Holmes|nombre7=Kathryn V.}}</ref>
|-
| [[Coronavirus humano NL63]]
| ''[[Alphacoronavirus|Alfacoronavirus]]''
| [[Enzima convertidora de angiotensina 2]]
| <ref name="wang_2020" /><ref name="hofmann_2005">{{Cita publicación|título=Human coronavirus NL63 employs the severe acute respiratory syndrome coronavirus receptor for cellular entry|apellidos=Hofmann|nombre=H.|apellidos2=Pyrc|nombre2=K.|fecha=31 May 2005|publicación=Proceedings of the National Academy of Sciences|volumen=102|número=22|páginas=7988–7993|doi=10.1073/pnas.0409465102|pmc=1142358|apellidos3=van der Hoek|nombre3=L.|apellidos4=Geier|nombre4=M.|apellidos5=Berkhout|nombre5=B.|apellidos6=Pohlmann|nombre6=S.}}</ref>
|-
| [[Coronavirus humano HKU1]]
| ''[[Betacoronavirus]]''
| [[Ácido N-acetilneuramínico|Ácido N-acetil-9-O-acetilneuramínico]]
| <ref name="lim_2016" /><ref name="huang_2015">{{Cita publicación|título=Human Coronavirus HKU1 Spike Protein Uses O -Acetylated Sialic Acid as an Attachment Receptor Determinant and Employs Hemagglutinin-Esterase Protein as a Receptor-Destroying Enzyme|apellidos=Huang|nombre=Xingchuan|apellidos2=Dong|nombre2=Wenjuan|fecha=2015-07-15|publicación=Journal of Virology|volumen=89|número=14|páginas=7202–7213|doi=10.1128/JVI.00854-15|pmc=4473545|apellidos3=Milewska|nombre3=Aleksandra|apellidos4=Golda|nombre4=Anna|apellidos5=Qi|nombre5=Yonghe|apellidos6=Zhu|nombre6=Quan K.|apellidos7=Marasco|nombre7=Wayne A.|apellidos8=Baric|nombre8=Ralph S.|apellidos9=Sims|nombre9=Amy C.}}</ref>
|-
| [[Coronavirus humano OC43]]
| ''[[Betacoronavirus]]''
| [[Ácido N-acetilneuramínico|Ácido N-acetil-9-O-acetilneuramínico]]
| <ref name="wang_2020" /><ref name="kunkel_1993">{{Cita publicación|título=Structural and Functional Analysis of the Surface Protein of Human Coronavirus OC43|apellidos=Künkel|nombre=Frank|apellidos2=Herrler|nombre2=Georg|fecha=July 1993|publicación=Virology|volumen=195|número=1|páginas=195–202|doi=10.1006/viro.1993.1360|pmc=7130786}}</ref>
|-
| [[Coronavirus del síndrome respiratorio de Oriente Medio|Coronavirus relacionado con el síndrome respiratorio de Oriente Medio]]
| ''[[Betacoronavirus]]''
| [[Dipeptidil peptidasa-4]]
| <ref name="wang_2020" /><ref name="raj_2013">{{Cita publicación|título=Dipeptidyl peptidase 4 is a functional receptor for the emerging human coronavirus-EMC|apellidos=Raj|nombre=V. Stalin|apellidos2=Mou|nombre2=Huihui|fecha=March 2013|publicación=Nature|volumen=495|número=7440|páginas=251–254|doi=10.1038/nature12005|pmc=7095326|apellidos3=Smits|nombre3=Saskia L.|apellidos4=Dekkers|nombre4=Dick H. W.|apellidos5=Müller|nombre5=Marcel A.|apellidos6=Dijkman|nombre6=Ronald|apellidos7=Muth|nombre7=Doreen|apellidos8=Demmers|nombre8=Jeroen A. A.|apellidos9=Zaki|nombre9=Ali}}</ref>
|-
| [[SARS-CoV|Síndrome respiratorio agudo severo coronavirus]]
| ''[[Betacoronavirus]]''
| [[Enzima convertidora de angiotensina 2]]
| <ref name="wang_2020" /><ref name="li_2003">{{Cita publicación|título=Angiotensin-converting enzyme 2 is a functional receptor for the SARS coronavirus|apellidos=Li|nombre=Wenhui|apellidos2=Moore|nombre2=Michael J.|fecha=November 2003|publicación=Nature|volumen=426|número=6965|páginas=450–454|doi=10.1038/nature02145|pmc=7095016|apellidos3=Vasilieva|nombre3=Natalya|apellidos4=Sui|nombre4=Jianhua|apellidos5=Wong|nombre5=Swee Kee|apellidos6=Berne|nombre6=Michael A.|apellidos7=Somasundaran|nombre7=Mohan|apellidos8=Sullivan|nombre8=John L.|apellidos9=Luzuriaga|nombre9=Katherine}}</ref>
|-
| [[SARS-CoV-2|Síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2]]
| ''[[Betacoronavirus]]''
| [[Enzima convertidora de angiotensina 2]]
| <ref name="zhu_2021" /><ref name="vkovski_2021" />
|}

=== Escisión proteolítica ===
La [[Proteólisis|escisión proteolítica]] de la proteína de la espícula, a veces conocida como "cebado", es necesaria para la fusión de la membrana. En relación con otras proteínas de fusión de clase I, este proceso es complejo y requiere dos escisiones en diferentes sitios, uno en el límite S1 / S2 y otro en el sitio S2 'para liberar el péptido de fusión .<ref name="li_2016" /><ref name="zhu_2021" /><ref name="vkovski_2021" /> Los coronavirus varían en qué parte del ciclo de vida viral ocurren estas escisiones, particularmente la escisión S1 / S2. Muchos coronavirus se escinden en S1 / S2 antes de la salida viral de la célula productora de virus, por furina y otras proproteínas convertasas ;<ref name="li_2016" /> en [[SARS-CoV-2]], un sitio de escisión de furina polibásica está presente en esta posición.<ref name="zhu_2021" /><ref name="vkovski_2021" /> Otras pueden ser escindidas por proteasas extracelulares como la [[elastasa]], por proteasas localizadas en la superficie celular después de la unión al receptor, o por proteasas encontradas en [[Lisosoma|lisosomas]] después de la [[endocitosis]].<ref name="li_2016" /> Las proteasas específicas responsables de esta escisión dependen del virus, el tipo de célula y el entorno local.<ref name="millet_2018" /> En el [[SARS-CoV]], la [[serina proteasa]] TMPRSS2 es importante para este proceso, con contribuciones adicionales de las [[cisteína proteasas]] catepsina B y catepsina L en los endosomas.<ref name="millet_2018" /><ref name="vkovski_2021" /> También se ha informado que contribuyen la tripsina y las proteasas similares a la tripsina.<ref name="millet_2018" /> En el [[SARS-CoV-2]], TMPRSS2 es la proteasa principal para la escisión de S2 ', y se informa que su presencia es esencial para la infección viral.<ref name="zhu_2021" /><ref name="vkovski_2021" />

=== Fusión de membranas ===
[[Archivo:6nb6_prefusion_6m3w_postfusion_spike.png|derecha|miniaturadeimagen| Comparación de las conformaciones de prefusión (naranja, azul claro) y posfusión (rojo, azul oscuro) del trímero de proteína de la espícula de SARS-CoV. En la conformación previa a la fusión, la hélice central (naranja) y la repetición 1 de la heptada (HR1, azul claro) se pliegan una sobre la otra en una orientación antiparalela. En la conformación posterior a la fusión, la hélice central (roja) y la secuencia HR1 (azul oscuro) se reorganizan para formar una bobina en espiral trimérica extendida. La membrana viral está en la parte inferior y la membrana de la célula huésped en la parte superior. Solo se muestran las partes clave de la subunidad S2. De {{PDB|6NB6}} (prefusión)<ref name="walls_2019">{{Cita publicación|título=Unexpected Receptor Functional Mimicry Elucidates Activation of Coronavirus Fusion|apellidos=Walls|nombre=Alexandra C.|apellidos2=Xiong|nombre2=Xiaoli|fecha=February 2019|publicación=Cell|volumen=176|número=5|páginas=1026–1039.e15|doi=10.1016/j.cell.2018.12.028|pmid=30712865|apellidos3=Park|nombre3=Young-Jun|apellidos4=Tortorici|nombre4=M. Alejandra|apellidos5=Snijder|nombre5=Joost|apellidos6=Quispe|nombre6=Joel|apellidos7=Cameroni|nombre7=Elisabetta|apellidos8=Gopal|nombre8=Robin|apellidos9=Dai|nombre9=Mian}}</ref> y {{PDB|6M3W}} (posfusión).<ref name="fan_2020">{{Cita publicación|título=Cryo-EM analysis of the post-fusion structure of the SARS-CoV spike glycoprotein|apellidos=Fan|nombre=Xiaoyi|apellidos2=Cao|nombre2=Duanfang|fecha=December 2020|publicación=Nature Communications|volumen=11|número=1|páginas=3618|doi=10.1038/s41467-020-17371-6|pmc=7367865|pmid=32681106|apellidos3=Kong|nombre3=Lingfei|apellidos4=Zhang|nombre4=Xinzheng}}</ref>]]
Como otras proteínas de fusión de clase I, la proteína de la espícula en su conformación previa a la fusión se encuentra en un estado [[Metaestabilidad|metaestable.]]<ref name="li_2016" /> Se [[Cambio conformacional|desencadena un cambio conformacional]] dramático para inducir a las repeticiones de heptada en la región S2 a replegarse en un [[Paquete de hélice|paquete extendido de seis hélices]], lo que hace que el péptido de fusión interactúe con la membrana celular y acerque las membranas viral y celular.<ref name="li_2016" /><ref name="zhu_2021" /> Se requiere la unión del receptor y la escisión proteolítica (a veces conocida como "cebado"), pero los desencadenantes adicionales para este cambio conformacional varían según el coronavirus y el entorno local.<ref name="white_2016">{{Cita publicación|título=Fusion of Enveloped Viruses in Endosomes|apellidos=White|nombre=Judith M.|apellidos2=Whittaker|nombre2=Gary R.|fecha=June 2016|publicación=Traffic|volumen=17|número=6|páginas=593–614|doi=10.1111/tra.12389|pmc=4866878}}</ref> Los estudios ''[[in vitro]]'' [[SARS-CoV|de SARS-CoV]] sugieren una dependencia de [[Calcio|la]] concentración de calcio.<ref name="millet_2018" /> Inusualmente para los coronavirus, el [[Coronavirus aviar|virus de la bronquitis infecciosa]], que infecta a las aves, puede desencadenarse solo por un [[pH]] bajo; para otros coronavirus, el pH bajo no es en sí mismo un desencadenante, pero puede ser necesario para la actividad de las proteasas, que a su vez son necesarias para la fusión.<ref name="millet_2018" /><ref name="white_2016" /> La ubicación de la fusión de la membrana, en la [[membrana plasmática]] o en los [[Endosoma|endosomas,]] puede variar según la disponibilidad de estos factores desencadenantes del cambio conformacional.<ref name="white_2016" /> La fusión de las membranas viral y celular permite la entrada del [[Genoma|genoma de]] [[Sentido (biología molecular)|ARN de sentido positivo]] del virus en el citosol de la célula huésped, después de lo cual [[Expresión génica|comienza la expresión]] de proteínas virales.<ref name="wang_2020" /><ref name="deng_2021" /><ref name="vkovski_2021" />

Además de la fusión de las membranas de las células virales y hospedadoras, algunas proteínas de espículas de coronavirus pueden iniciar la fusión de membranas entre las células infectadas y las células vecinas, formando [[Sincitio|sincitios]].<ref name="belouzard_2012">{{Cita publicación|título=Mechanisms of Coronavirus Cell Entry Mediated by the Viral Spike Protein|apellidos=Belouzard|nombre=Sandrine|apellidos2=Millet|nombre2=Jean K.|fecha=2012-06-20|publicación=Viruses|volumen=4|número=6|páginas=1011–1033|doi=10.3390/v4061011|pmc=3397359|apellidos3=Licitra|nombre3=Beth N.|apellidos4=Whittaker|nombre4=Gary R.}}</ref> Este comportamiento se puede observar en células infectadas en [[cultivo celular]] .<ref name="buchreiser_2020">{{Cita publicación|título=Syncytia formation by SARS‐CoV‐2‐infected cells|apellidos=Buchrieser|nombre=Julian|apellidos2=Dufloo|nombre2=Jérémy|fecha=December 2020|publicación=The EMBO Journal|volumen=39|número=23|doi=10.15252/embj.2020106267|pmc=7646020|apellidos3=Hubert|nombre3=Mathieu|apellidos4=Monel|nombre4=Blandine|apellidos5=Planas|nombre5=Delphine|apellidos6=Rajah|nombre6=Maaran Michael|apellidos7=Planchais|nombre7=Cyril|apellidos8=Porrot|nombre8=Françoise|apellidos9=Guivel‐Benhassine|nombre9=Florence}}</ref> Se han observado sincitios en muestras de tejido de pacientes de infecciones con [[SARS-CoV]], [[Coronavirus del síndrome respiratorio de Oriente Medio|MERS-CoV]] y [[SARS-CoV-2]],<ref name="buchreiser_2020" /> aunque algunos informes destacan una diferencia en la formación de sincitios entre los picos de SARS-CoV y SARS-CoV-2 atribuido a diferencias de secuencia cerca del sitio de escisión S1 / S2.<ref name="zhang_2021">{{Cita publicación|título=SARS-CoV-2 spike protein dictates syncytium-mediated lymphocyte elimination|apellidos=Zhang|nombre=Zhengrong|apellidos2=Zheng|nombre2=You|fecha=2021-04-20|publicación=Cell Death & Differentiation|doi=10.1038/s41418-021-00782-3|pmc=8056997|apellidos3=Niu|nombre3=Zubiao|apellidos4=Zhang|nombre4=Bo|apellidos5=Wang|nombre5=Chenxi|apellidos6=Yao|nombre6=Xiaohong|apellidos7=Peng|nombre7=Haoran|apellidos8=Franca|nombre8=Del Nonno|apellidos9=Wang|nombre9=Yunyun}}</ref><ref name="braga_2021">{{Cita publicación|título=Drugs that inhibit TMEM16 proteins block SARS-CoV-2 spike-induced syncytia|apellidos=Braga|nombre=Luca|apellidos2=Ali|nombre2=Hashim|fecha=2021-06-03|publicación=Nature|volumen=594|número=7861|páginas=88–93|doi=10.1038/s41586-021-03491-6|apellidos3=Secco|nombre3=Ilaria|apellidos4=Chiavacci|nombre4=Elena|apellidos5=Neves|nombre5=Guilherme|apellidos6=Goldhill|nombre6=Daniel|apellidos7=Penn|nombre7=Rebecca|apellidos8=Jimenez-Guardeño|nombre8=Jose M.|apellidos9=Ortega-Prieto|nombre9=Ana M.}}</ref><ref name="lin_2021">{{Cita publicación|título=Syncytia formation during SARS-CoV-2 lung infection: a disastrous unity to eliminate lymphocytes|apellidos=Lin|nombre=Liangyu|apellidos2=Li|nombre2=Qing|fecha=June 2021|publicación=Cell Death & Differentiation|volumen=28|número=6|páginas=2019–2021|doi=10.1038/s41418-021-00795-y|pmc=8114657|apellidos3=Wang|nombre3=Ying|apellidos4=Shi|nombre4=Yufang}}</ref>

=== Inmunogenicidad ===
Debido a que está expuesta en la superficie del virus, la proteína de la espícula es un [[antígeno]] principal contra el que se desarrollan [[Anticuerpo neutralizante|anticuerpos neutralizantes.]]<ref name="deng_2021" /><ref name="vkovski_2021" /> Su [[Glucosilación|glicosilación]] extensa puede servir como un escudo de glucanos que oculta los [[Epítopo|epítopos]] del [[Sistema inmunitario|sistema inmunológico]] .<ref name="vkovski_2021" /><ref name="casalino_2020" /> Debido al brote de [[Síndrome respiratorio agudo grave|SARS]] y la [[pandemia de COVID-19]], se han estudiado ampliamente los anticuerpos contra las proteínas de la espícula de [[SARS-CoV]] y [[SARS-CoV-2]]. Se han identificado anticuerpos contra las proteínas pico del SARS-CoV y del SARS-CoV-2 que se dirigen a los epítopos del dominio de unión al receptor<ref name="vkovski_2021" /><ref name="premkumar_2020">{{Cita publicación|título=The receptor binding domain of the viral spike protein is an immunodominant and highly specific target of antibodies in SARS-CoV-2 patients|apellidos=Premkumar|nombre=Lakshmanane|apellidos2=Segovia-Chumbez|nombre2=Bruno|fecha=2020-06-11|publicación=Science Immunology|volumen=5|número=48|páginas=eabc8413|doi=10.1126/sciimmunol.abc8413|pmc=7292505|apellidos3=Jadi|nombre3=Ramesh|apellidos4=Martinez|nombre4=David R.|apellidos5=Raut|nombre5=Rajendra|apellidos6=Markmann|nombre6=Alena|apellidos7=Cornaby|nombre7=Caleb|apellidos8=Bartelt|nombre8=Luther|apellidos9=Weiss|nombre9=Susan}}</ref> o interfieren con el proceso de cambio conformacional.<ref name="vkovski_2021" /> La mayoría de los anticuerpos de los individuos infectados se dirigen al dominio de unión al receptor.<ref name="harvey_2021">{{Cita publicación|título=SARS-CoV-2 variants, spike mutations and immune escape|apellidos=Harvey|nombre=William T.|apellidos2=Carabelli|nombre2=Alessandro M.|fecha=July 2021|publicación=Nature Reviews Microbiology|volumen=19|número=7|páginas=409–424|doi=10.1038/s41579-021-00573-0|apellidos3=Jackson|nombre3=Ben|apellidos4=Gupta|nombre4=Ravindra K.|apellidos5=Thomson|nombre5=Emma C.|apellidos6=Harrison|nombre6=Ewan M.|apellidos7=Ludden|nombre7=Catherine|apellidos8=Reeve|nombre8=Richard|apellidos9=Rambaut|nombre9=Andrew}}</ref>

== Respuesta a la COVID-19 ==

=== Vacunas ===
En respuesta a la [[Pandemia de COVID-19|pandemia]] de [[Vacuna contra la COVID-19|COVID-19,]] se han desarrollado varias vacunas de COVID-19 utilizando una variedad de tecnologías, incluidas [[Vacuna de ARN|las vacunas de ARNm]] y [[Vacuna de vector viral|las vacunas de vectores virales]] . La mayor parte del desarrollo de vacunas se ha centrado en la proteína de la espícula.<ref name="flanagan_2020" /><ref name="le_2020" /><ref name="kyriakidis_2021" /> Basándose en técnicas previamente utilizadas en la investigación de vacunas destinadas al [[virus sincitial respiratorio]] y al [[SARS-CoV]], muchos esfuerzos de desarrollo de vacunas contra el SARS-CoV-2 han utilizado construcciones que incluyen [[Mutación|mutaciones]] para estabilizar la conformación previa a la fusión de la proteína de la espícula, lo que facilita el desarrollo de anticuerpos contra los [[Epítopo|epítopos]] expuestos. en esta conformación.<ref name="fauci_2021">{{Cita publicación|título=The story behind COVID-19 vaccines|apellidos=Fauci|nombre=Anthony S.|fecha=2021-04-09|publicación=Science|volumen=372|número=6538|páginas=109–109|doi=10.1126/science.abi8397}}</ref><ref name="koenig_2021">{{Cita publicación|título=Spike D614G — A Candidate Vaccine Antigen Against Covid-19|apellidos=Koenig|nombre=Paul-Albert|apellidos2=Schmidt|nombre2=Florian I.|fecha=2021-06-17|publicación=New England Journal of Medicine|volumen=384|número=24|páginas=2349–2351|doi=10.1056/NEJMcibr2106054}}</ref>

=== Anticuerpos monoclonales ===
[[Archivo:REGN-COV2_binding_SARS-CoV-2_spike_protein.png|derecha|miniaturadeimagen| [[Casirivimab/imdevimab|Casirivimab]] (azul) e [[Casirivimab/imdevimab|imdevimab]] (naranja) interactúan con el dominio de unión al receptor de la proteína de la espícula (rosa).<ref name="hansen_2020">{{Cita publicación|título=Studies in humanized mice and convalescent humans yield a SARS-CoV-2 antibody cocktail|apellidos=Hansen|nombre=Johanna|apellidos2=Baum|nombre2=Alina|fecha=2020-08-21|publicación=Science|volumen=369|número=6506|páginas=1010–1014|doi=10.1126/science.abd0827|pmc=7299284|apellidos3=Pascal|nombre3=Kristen E.|apellidos4=Russo|nombre4=Vincenzo|apellidos5=Giordano|nombre5=Stephanie|apellidos6=Wloga|nombre6=Elzbieta|apellidos7=Fulton|nombre7=Benjamin O.|apellidos8=Yan|nombre8=Ying|apellidos9=Koon|nombre9=Katrina}}</ref><ref name="wrapp_2020" />]]
Los [[Anticuerpo monoclonal|anticuerpos monoclonales]] que se dirigen a la proteína de la espícula se han desarrollado como tratamientos de COVID-19. Al 8 de julio de 2021, tres productos de anticuerpos monoclonales habían recibido Autorización de uso de emergencia en los Estados Unidos:<ref name="nih">{{Cita web|url=https://www.covid19treatmentguidelines.nih.gov/management/clinical-management/nonhospitalized-adults--therapeutic-management/https://www.covid19treatmentguidelines.nih.gov/management/clinical-management/nonhospitalized-adults--therapeutic-management/|título=Therapeutic Management of Nonhospitalized Adults With COVID-19|sitioweb=Covid-19 Treatment Guidelines|editorial=National Institutes of Health|fechaacceso=4 de diciembre de 2021|fechaarchivo=4 de diciembre de 2021|urlarchivo=https://web.archive.org/web/20211204215843/https://www.covid19treatmentguidelines.nih.gov/management/clinical-management/nonhospitalized-adults--therapeutic-management/https://www.covid19treatmentguidelines.nih.gov/management/clinical-management/nonhospitalized-adults--therapeutic-management/|deadurl=yes}}</ref> bamlanivimab/etesevimab,<ref>{{Cita web|url=https://www.guidetopharmacology.org/GRAC/LigandDisplayForward?ligandId=11331|título=etesevimab|fechaacceso=2021-02-10|sitioweb=IUPHAR/BPS Guide to Pharmacology}}</ref>  casirivimab/imdevimab,<ref name="REGEN-COV FDA label">{{Cita web|url=https://dailymed.nlm.nih.gov/dailymed/drugInfo.cfm?setid=f5bf7a31-7e17-4a94-805c-d231ea458fb0|título=Casirivimab injection, solution, concentrate Imdevimab injection, solution, concentrate REGEN-COV- casirivimab and imdevimab kit|fechaacceso=2021-03-18|sitioweb=DailyMed}}</ref> y [[sotrovimab]] .<ref name="Sotrovimab FDA label">{{Cita web|url=https://dailymed.nlm.nih.gov/dailymed/drugInfo.cfm?setid=aa5cca2e-4351-4f81-b0e5-3303ac0b2474|título=Sotrovimab injection, solution, concentrate|fechaacceso=2021-06-15|sitioweb=DailyMed}}</ref> La combinación bamlanivimab/etesevimab no se recomendó en los Estados Unidos debido al aumento [[Variantes de SARS-CoV-2|de variantes del SARS-CoV-2]] que son menos susceptibles a estos anticuerpos.<ref name="nih" />

=== Variantes del SARS-CoV-2 ===
Durante la [[pandemia de COVID-19]], el [[genoma]] de los virus del SARS-CoV-2 se secuenció muchas veces, lo que resultó en la identificación de miles de variantes distintas.<ref name="koyama_2020">{{Cita publicación|título=Variant analysis of SARS-CoV-2 genomes|apellidos=Koyama|nombre=Takahiko|apellidos2=Platt|nombre2=Daniel|fecha=2020-07-01|publicación=Bulletin of the World Health Organization|volumen=98|número=7|páginas=495–504|doi=10.2471/BLT.20.253591|pmc=7375210|apellidos3=Parida|nombre3=Laxmi}}</ref> Muchos de estos poseen [[Mutación|mutaciones]] que cambian la [[Estructura primaria de las proteínas|secuencia]] [[Aminoácido|de aminoácidos]] de la proteína de la espícula. En un [[Organización Mundial de la Salud|análisis de la Organización Mundial de la Salud]] de julio de 2020, el gen ''spike (S'' ) fue el segundo mutado con mayor frecuencia en el genoma, después de ''ORF1ab'' (que codifica la mayoría de las [[Proteína no estructural viral|proteínas no estructurales]] del virus).<ref name="koyama_2020" /> La tasa de evolución en el gen de la espícula es más alta que la observada en el genoma en general.<ref name="winger_2021">{{Cita publicación|título=The Spike of Concern—The Novel Variants of SARS-CoV-2|apellidos=Winger|nombre=Anna|apellidos2=Caspari|nombre2=Thomas|fecha=27 May 2021|publicación=Viruses|volumen=13|número=6|páginas=1002|doi=10.3390/v13061002|pmc=8229995}}</ref> Los análisis de los genomas del SARS-CoV-2 sugieren que algunos sitios en la secuencia de la proteína de la espícula, particularmente en el dominio de unión al receptor, son de importancia evolutiva<ref name="saputri_2020">{{Cita publicación|título=Flexible, Functional, and Familiar: Characteristics of SARS-CoV-2 Spike Protein Evolution|apellidos=Saputri|nombre=Dianita S.|apellidos2=Li|nombre2=Songling|fecha=2020-09-17|publicación=Frontiers in Microbiology|volumen=11|páginas=2112|doi=10.3389/fmicb.2020.02112|pmc=7527407|apellidos3=van Eerden|nombre3=Floris J.|apellidos4=Rozewicki|nombre4=John|apellidos5=Xu|nombre5=Zichang|apellidos6=Ismanto|nombre6=Hendra S.|apellidos7=Davila|nombre7=Ana|apellidos8=Teraguchi|nombre8=Shunsuke|apellidos9=Katoh|nombre9=Kazutaka}}</ref> y están experimentando [[Selección direccional|una selección positiva]] .<ref name="cagliani_2020">{{Cita publicación|título=Computational Inference of Selection Underlying the Evolution of the Novel Coronavirus, Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2|apellidos=Cagliani|nombre=Rachele|apellidos2=Forni|nombre2=Diego|fecha=June 2020|publicación=Journal of Virology|volumen=94|número=12|doi=10.1128/JVI.00411-20|pmc=7307108|apellidos3=Clerici|nombre3=Mario|apellidos4=Sironi|nombre4=Manuela}}</ref><ref name="harvey_2021" />

Las mutaciones de la proteína de la espícula suscitan preocupación porque pueden afectar la [[infectividad]] o la [[Transmisión (medicina)|transmisibilidad]], o facilitar el escape inmunológico .<ref name="harvey_2021" /> La mutación [[Ácido aspártico|D]] 614 [[Glicina|G]] ha surgido de forma independiente en múltiples linajes virales y se vuelve dominante entre los genomas secuenciados;<ref name="isabel_2020">{{Cita publicación|título=Evolutionary and structural analyses of SARS-CoV-2 D614G spike protein mutation now documented worldwide|apellidos=Isabel|nombre=Sandra|apellidos2=Graña-Miraglia|nombre2=Lucía|fecha=December 2020|publicación=Scientific Reports|volumen=10|número=1|páginas=14031|doi=10.1038/s41598-020-70827-z|pmc=7441380|apellidos3=Gutierrez|nombre3=Jahir M.|apellidos4=Bundalovic-Torma|nombre4=Cedoljub|apellidos5=Groves|nombre5=Helen E.|apellidos6=Isabel|nombre6=Marc R.|apellidos7=Eshaghi|nombre7=AliReza|apellidos8=Patel|nombre8=Samir N.|apellidos9=Gubbay|nombre9=Jonathan B.}}</ref><ref name="korber_2020">{{Cita publicación|título=Tracking Changes in SARS-CoV-2 Spike: Evidence that D614G Increases Infectivity of the COVID-19 Virus|apellidos=Korber|nombre=Bette|apellidos2=Fischer|nombre2=Will M.|fecha=August 2020|publicación=Cell|volumen=182|número=4|páginas=812–827.e19|doi=10.1016/j.cell.2020.06.043|pmc=7332439|apellidos3=Gnanakaran|nombre3=Sandrasegaram|apellidos4=Yoon|nombre4=Hyejin|apellidos5=Theiler|nombre5=James|apellidos6=Abfalterer|nombre6=Werner|apellidos7=Hengartner|nombre7=Nick|apellidos8=Giorgi|nombre8=Elena E.|apellidos9=Bhattacharya|nombre9=Tanmoy}}</ref> puede tener ventajas en cuanto a infectividad y transmisibilidad<ref name="harvey_2021" /> posiblemente debido al aumento de la densidad de los picos en la superficie viral,<ref name="zhang_2020">{{Cita publicación|título=SARS-CoV-2 spike-protein D614G mutation increases virion spike density and infectivity|apellidos=Zhang|nombre=Lizhou|apellidos2=Jackson|nombre2=Cody B.|fecha=December 2020|publicación=Nature Communications|volumen=11|número=1|páginas=6013|doi=10.1038/s41467-020-19808-4|pmc=7693302|apellidos3=Mou|nombre3=Huihui|apellidos4=Ojha|nombre4=Amrita|apellidos5=Peng|nombre5=Haiyong|apellidos6=Quinlan|nombre6=Brian D.|apellidos7=Rangarajan|nombre7=Erumbi S.|apellidos8=Pan|nombre8=Andi|apellidos9=Vanderheiden|nombre9=Abigail}}</ref> aumentando la proporción de conformaciones competentes para la unión o mejorando la estabilidad.<ref name="jackson_2021">{{Cita publicación|título=Functional importance of the D614G mutation in the SARS-CoV-2 spike protein|apellidos=Jackson|nombre=Cody B.|apellidos2=Zhang|nombre2=Lizhou|fecha=January 2021|publicación=Biochemical and Biophysical Research Communications|volumen=538|páginas=108–115|doi=10.1016/j.bbrc.2020.11.026|pmc=7664360|apellidos3=Farzan|nombre3=Michael|apellidos4=Choe|nombre4=Hyeryun}}</ref> Las mutaciones en la posición [[Ácido glutámico|E]] 484, particularmente [[Ácido glutámico|E]] 484 [[Arginina|K]], se han asociado con escape inmunológico y unión reducida de [[Anticuerpo|anticuerpos.]]<ref name="harvey_2021" /><ref name="winger_2021" /> La [[variante ómicron del SARS-CoV-2]] es notable por tener un número inusualmente alto de mutaciones en la proteína de la espícula.<ref name="who-statement">{{Cita web|url=https://www.who.int/news/item/26-11-2021-classification-of-omicron-(b.1.1.529)-sars-cov-2-variant-of-concern|título=Classification of Omicron (B.1.1.529): SARS-CoV-2 Variant of Concern|fechaacceso=2021-11-26|fecha=2021-11-26|sitioweb=World Health Organization|urlarchivo=https://web.archive.org/web/20211126180836/https://www.who.int/news/item/26-11-2021-classification-of-omicron-%28b.1.1.529%29-sars-cov-2-variant-of-concern|fechaarchivo=2021-11-26}}</ref>

=== Desinformación ===
Durante la [[Pandemia de COVID-19|pandemia]] [[Desinformación sobre la pandemia de COVID-19|de COVID-19,]] en las plataformas de redes sociales circuló información errónea contra la vacunación sobre COVID-19 relacionada con el papel de la proteína de la espícula en [[Vacuna contra la COVID-19|las vacunas COVID-19]] . Se decía que las proteínas de la espícula eran peligrosamente " [[Citotoxicidad|citotóxicas]] " y, por tanto, las vacunas de ARNm que las contenían eran peligrosas en sí mismas. Las proteínas de la espícula no son citotóxicas ni peligrosas.<ref>{{Cita web|url=https://www.reuters.com/article/factcheck-vaccine-cytotoxic-idUSL2N2O01XP|título=COVID-19 vaccines are not 'cytotoxic'|fecha=2021-06-18|editorial=Reuters|tipo=Fact check}}</ref><ref>{{Cita web|url=https://sciencebasedmedicine.org/the-deadly-coronavirus-spike-protein/|título=The 'deadly' coronavirus spike protein (according to antivaxxers)|autor=Gorski DH|fecha=24 May 2021|editorial=[[Science-Based Medicine]]}}</ref> También se dijo que las personas vacunadas " eliminaban" proteínas de la espícula, en una alusión errónea al fenómeno de la diseminación viral inducida por la vacuna, que es un efecto poco común de [[Vacuna atenuada|las vacunas de virus vivos a]] diferencia de las utilizadas para COVID-19. No es posible el "desprendimiento" de proteínas de la espícula.<ref>{{Cita web|url=https://www.politifact.com/article/2021/may/06/debunking-anti-vaccine-hoax-about-vaccine-shedding/|título=Debunking the anti-vaccine hoax about 'vaccine shedding'|fechaacceso=11 May 2021|fecha=5 May 2021|sitioweb=PolitiFact}}</ref><ref>{{Cita web|url=https://www.medpagetoday.com/special-reports/exclusives/92336|título=The Latest Anti-Vax Myth: 'Vaccine Shedding'|fechaacceso=11 May 2021|fecha=2021-04-29|sitioweb=MedPage Today}}</ref>

== Evolución, conservación y recombinación ==
Se cree que las proteínas de fusión de clase I, un grupo cuyos ejemplos bien caracterizados incluyen la proteína de la espícula de coronavirus, [[Hemaglutinina (influenza)|la hemaglutinina del]] [[Orthomyxoviridae|virus de la influenza]] y [[Virus de la inmunodeficiencia humana|la]] [[Proteína transmembrana gp41|Gp41 del]] VIH, están relacionadas evolutivamente.<ref name="li_2016" /><ref name="vance_2020">{{Cita publicación|título=Virus and eukaryote fusogen superfamilies|apellidos=Vance|nombre=Tyler D.R.|apellidos2=Lee|nombre2=Jeffrey E.|fecha=July 2020|publicación=Current Biology|volumen=30|número=13|páginas=R750–R754|doi=10.1016/j.cub.2020.05.029|pmc=7336913}}</ref> La región S2 de la proteína espícula responsable de la fusión de la membrana está más altamente [[Secuencia conservada|conservada]] que la región S1 responsable de las interacciones del receptor.<ref name="li_2016" /><ref name="wang_2020" /><ref name="zhu_2021" /> La región S1 parece haber sido objeto de una [[Selección disruptiva|selección de diversificación]] significativa.<ref name="li_2012">{{Cita publicación|título=Evidence for a Common Evolutionary Origin of Coronavirus Spike Protein Receptor-Binding Subunits|apellidos=Li|nombre=F.|fecha=2012-03-01|publicación=Journal of Virology|volumen=86|número=5|páginas=2856–2858|doi=10.1128/jvi.06882-11|pmc=3302248}}</ref>

Dentro de la región S1, el dominio N-terminal está más conservado que el dominio C-terminal.<ref name="li_2016" /> El pliegue proteico similar a [[Galectina|la galectina]] del NTD sugiere una relación con proteínas celulares estructuralmente similares a partir de las cuales puede haber evolucionado a través de la captura de genes del huésped.<ref name="li_2016" /> Se ha sugerido que el CTD puede haber evolucionado del NTD por [[Duplicación cromosómica|duplicación de genes]] .<ref name="li_2016" /> La posición de superficie expuesta del CTD, vulnerable al [[Sistema inmunitario|sistema inmunológico]] del huésped, puede colocar esta región bajo una alta [[Presión evolutiva|presión selectiva]] .<ref name="li_2016" /> Las comparaciones de las estructuras de diferentes CTD de coronavirus sugieren que pueden estar bajo selección diversificada<ref name="shang_2018">{{Cita publicación|título=Cryo-EM structure of infectious bronchitis coronavirus spike protein reveals structural and functional evolution of coronavirus spike proteins|apellidos=Shang|nombre=Jian|apellidos2=Zheng|nombre2=Yuan|fecha=2018-04-23|publicación=PLOS Pathogens|volumen=14|número=4|páginas=e1007009|doi=10.1371/journal.ppat.1007009|pmc=5933801|apellidos3=Yang|nombre3=Yang|apellidos4=Liu|nombre4=Chang|apellidos5=Geng|nombre5=Qibin|apellidos6=Luo|nombre6=Chuming|apellidos7=Zhang|nombre7=Wei|apellidos8=Li|nombre8=Fang}}</ref> y, en algunos casos, coronavirus relacionados lejanamente que usan el mismo receptor de superficie celular pueden hacerlo a través de [[Evolución convergente|una evolución convergente]] .<ref name="hulswit_2016" />

La región genómica que codifica la proteína de la espícula también es un punto caliente para la recombinación tanto homóloga como no homóloga.<ref name=":0">{{Cita publicación|url=https://academic.oup.com/mbe/advance-article/doi/10.1093/molbev/msab292/6382323|título=The neighborhood of the Spike gene is a hotspot for modular intertypic homologous and non-homologous recombination in Coronavirus genomes|apellidos=Nikolaidis|nombre=Marios|apellidos2=Markoulatos|nombre2=Panayotis|fecha=2021-10-12|publicación=Molecular Biology and Evolution|páginas=msab292|apellidos-editor=Hepp|nombre-editor=Crystal|idioma=en|issn=0737-4038|doi=10.1093/molbev/msab292|apellidos3=Van de Peer|nombre3=Yves|apellidos4=Oliver|nombre4=Stephen G|apellidos5=Amoutzias|nombre5=Grigorios D}}</ref><ref name=":1">{{Cita publicación|url=https://dx.plos.org/10.1371/journal.pgen.1009272|título=Recombination events are concentrated in the spike protein region of Betacoronaviruses|apellidos=Bobay|nombre=Louis-Marie|apellidos2=O’Donnell|nombre2=Angela C.|fecha=2020-12-17|publicación=PLOS Genetics|volumen=16|número=12|páginas=e1009272|apellidos-editor=Tang|nombre-editor=Hua|idioma=en|issn=1553-7404|doi=10.1371/journal.pgen.1009272|pmc=7775116|pmid=33332358|apellidos3=Ochman|nombre3=Howard}}</ref><ref>{{Cita publicación|url=https://academic.oup.com/mbe/article/38/4/1241/5955840|título=Characterizing Transcriptional Regulatory Sequences in Coronaviruses and Their Role in Recombination|apellidos=Yang|nombre=Yiyan|apellidos2=Yan|nombre2=Wei|fecha=2021-04-13|publicación=Molecular Biology and Evolution|volumen=38|número=4|páginas=1241–1248|apellidos-editor=Rasmus|nombre-editor=Nielsen|idioma=en|issn=1537-1719|doi=10.1093/molbev/msaa281|pmc=7665640|pmid=33146390|apellidos3=Hall|nombre3=A Brantley|apellidos4=Jiang|nombre4=Xiaofang}}</ref> Especialmente para los eventos de recombinación de la espícula entre diferentes subgéneros de coronavirus, los sitios de cruce no son únicos, pero tienden a ser dobles, lo que significa que la espícula se mueve a otro subgénero en un modo similar a un casete.<ref name=":0" /> Hasta ahora, no hay evidencia de que la espícula se haya movido (mediante recombinación) de un subgénero a otro, dentro del género betacoronavirus (que incluye SARS-CoV humano, SARS-CoV-2, MERS, HKU1, OC43).<ref name=":0" /><ref name=":1" /> Sin embargo, muchos de estos eventos de recombinación de la espícula se han producido entre diferentes subgéneros en los géneros de coronavirus Alfa, Gamma y Delta, y son una causa importante de preocupación y vigilancia con respecto a la evolución de la pandemia por COVID-19.<ref name=":0" />

== Referencias ==
{{listaref|2}}

{{Control de autoridades}}
[[Categoría:Proteína estructural viral]]
[[Categoría:Hispanopedia:Páginas con traducciones sin revisar]]