จากการวิเคราะห์ บาคาร่า เมทาจีโนมิกโดยใช้การจัดลำดับยุคหน้า พบว่า SARS-CoV-2 มีส่วน 79.6% ของเอกลักษณ์ของลำดับจีโนมกับ SARS-CoV [ 14 ] นอกจากนี้ ทั้งสองยังประกอบรวมด้วยโปรตีน Spike (S) บนพื้นผิว virion ซึ่งมีลักษณะเฉพาะของมงกุฎ S-proteins เป็น homotrimeric class I fusion glycoproteins ซึ่งแบ่งออกเป็นสองหน่วยย่อย: S1 และ S2 ยูนิตย่อย S1 ถูกเปิดเผยโดยพื้นผิว ซึ่งประกอบด้วยโดเมนการจับตัวรับ (RBD) ซึ่งเกี่ยวข้องกับ ACE2 ดังนั้นจึงกำหนดทั้งเซลล์ไวรัส tropism และการเกิดโรค [ 15 ] ในขณะที่ยูนิตย่อย S2 ประกอบด้วยบริเวณฟิวชันเปปไทด์ (FP) ที่ประกอบด้วยเฮปตาด 2 ตัว ทำซ้ำภูมิภาค: HR1 และ HR2 [ 16]. บริเวณ heptad เหล่านี้เป็นลักษณะโครงสร้างที่สำคัญของฟิวชันโปรตีน HR1 ตั้งอยู่ปลายน้ำและใกล้กับ FP ในขณะที่ HR2 เกิดขึ้นใกล้กับบริเวณเมมเบรน RBD ที่จับกับ ACE2 ทำให้เกิด SARS-CoV-2 virion endocytosis ส่งผลให้มีโปรตีเอสเอนโดโซม [ 17 ]]. ต่อจากนั้น ความแตกแยกที่อาศัยเอนโดโซมเป็นสื่อกลางของ S1 เผยให้เห็น FP ซึ่งแทรกตัวเองเข้าไปในเยื่อหุ้มเซลล์โฮสต์ สิ่งนี้กระตุ้นให้ S2 พับเข้าหาตัวเอง ซึ่งนำภูมิภาค HR1 และ HR2 มาไว้ด้วยกัน HR1 ที่พับแล้วโต้ตอบกับ HR2 เพื่อกระตุ้นมัดหกเกลียว ซึ่งนำเยื่อหุ้มไวรัสและเยื่อหุ้มเซลล์โฮสต์มารวมกันในบริเวณใกล้เคียง ซึ่งช่วยให้เกิดการหลอมรวมของเมมเบรนและการแพร่กระจายขององค์ประกอบของไวรัสไปยังไซโตพลาสซึมของโฮสต์ นอกจากนี้ S-proteins ยังประกอบด้วยตำแหน่ง furin-cleavage ซึ่งกำหนดเป้าหมายการสลายโปรตีนโดย protease ของเซลล์ เช่น TMPRSS22 ซึ่งช่วยอำนวยความสะดวกในการเข้าสู่เซลล์เจ้าบ้าน [ 18 ] TMPRSS2 แสดงออกอย่างกว้างขวางในทางเดินหายใจของมนุษย์ ดังนั้นจึงมีส่วนในการแพร่กระจายและพยาธิวิทยาของ SARS-CoV-2
การตอบสนองภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติ SARS-CoV-2 และ coronaviruses ทางเดินหายใจอื่น ๆ เช่น SARS-CoV และ coronavirus กลุ่มอาการระบบทางเดินหายใจในตะวันออกกลาง (MERS-CoV) เป็นไวรัส RNA สายเดี่ยว หลังจากการเข้าสู่เซลล์เจ้าบ้าน ไวรัสจะถูกจดจำโดยตัวรับการรู้จำรูปแบบ (PRR) เช่น ตัวรับที่เหมือนโทร (TLR) 3, 7, 8 และ 9 และตัวตรวจจับไวรัส เช่น ยีนเหนี่ยวนำกรดเรติโนอิก I (RIG- I) และโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการสร้างความแตกต่างของเนื้องอก 5 (MDA5) [ 16 ] (รูปที่ 2). การใช้ TLR3 เป็นตัวอย่าง การจับ TLR3 กับ SARS-CoV-2 RNA ทริกเกอร์การถอดรหัสของยีน 3 (NLRP3) ของตระกูล Nod-like receptor (NLR) ควบคู่ไปกับการทำสำเนา NLRP3 และการตอบสนองของเซลล์อื่น ๆ ต่อการติดเชื้อไวรัส เช่น ปฏิกิริยาออกซิเดชัน แคลเซียมที่ไหลเข้า และการปลดปล่อยรูปแบบที่เกี่ยวข้องกับอันตรายทำให้เกิดการก่อตัวและกระตุ้นการทำงานของ NLRP3 inflammasome [ 18 ]]. NLRP3 inflammasome ทำให้เกิดความแตกแยกที่ขึ้นกับ capsase-1 และกระตุ้นผู้ไกล่เกลี่ย proinflammatory เช่น interleukin-1β (IL-1β) และ IL-18 ส่งผลให้เซลล์ตายด้วย gasdermin D ภายในบริบทของการติดเชื้อ SARS-CoV-2 โมโนไซต์และเนื้อเยื่อปอดประกอบด้วย NLRP3 และโปรตีนคล้ายจุดที่เกี่ยวข้องกับการตายของเซลล์อะพอพโทซิส พร้อมด้วยโดเมนกระตุ้นแคสเปสและการจัดหา สิ่งเหล่านี้บ่งชี้ถึง NLRP3 inflammasomes ซึ่งผลิตในผู้ป่วย COVID-19
การเกิดโรคซาร์ส-CoV-2 SARS-CoV-2 แพร่เชื้อไปยังเซลล์เยื่อบุผิวที่เป็นถุง ซึ่งแสดงออก ACE2 และ TMPRSS2 ในระหว่างวงจรการจำลองแบบที่ทำงานอยู่นี้ เซลล์เยื่อบุผิวชนิดถุงลม มาโครฟาจ และเซลล์บุผนังหลอดเลือดจะตรวจจับ PAMP ของไวรัส (RNA ของไวรัส) และรูปแบบโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับความเสียหาย เช่น ATP และกรดนิวคลีอิก ผ่าน PRR เช่น TLR7 สิ่งนี้นำไปสู่การส่งสัญญาณดาวน์สตรีม TLR ซึ่งกระตุ้นการผลิตไซโตไคน์ที่มีการอักเสบ เช่น IL-6, IP-10, MIP1α, MIP1β และ MCP1 สภาพแวดล้อมที่ก่อให้เกิดการอักเสบนี้รวบรวมเซลล์ภูมิคุ้มกันส่วนปลาย เช่น มาโครฟาจ โมโนไซต์ และทีเซลล์ไปยังตำแหน่งที่ติดเชื้อ ซึ่งทำให้สถานะการอักเสบสูงขึ้นภายในบริเวณที่ติดเชื้อ การอักเสบเพิ่มขึ้นอีกโดยการปล่อย IFNϒ ซึ่งกระตุ้นวงจรป้อนกลับที่ทำให้เกิดการอักเสบในเชิงบวก ในการตอบสนองที่ดี
| 
