Saúde
Descoberta da proteana do pico da SARS-CoV-2 pode abrir caminho para a vacina COVID-19
A descoberta de que uma mutaa§a£o no local de clivagem da proteana interrompe a ligaa§a£o a s células hospedeiras pode ser usada para desenvolver uma versão atenuada do varus.
Por
Sally Robertson - 27/04/2020
Pesquisadores do Instituto de Tecnologia da andia, Guwahati , fizeram uma importante descoberta sobre uma proteana de fusão viral encontrada nasuperfÍcie do coronavarus 2 da sandrome respirata³ria aguda grave (SARS-CoV-2) que poderia ajudar os pesquisadores a desenvolver uma vacina.
A descoberta de que uma mutação no local de clivagem da proteana interrompe a ligação a s células hospedeiras pode ser usada para desenvolver uma versão atenuada do varus.
Novo coronavarus SARS-CoV-2 Micrografia eletra´nica de varredura colorida de uma
canãlula apopta³tica (verde) fortemente infectada compartículas do varus SARS-COV-2
(roxa), isoladas de uma amostra de paciente. Imagem capturada e aprimorada de cores
no NIAID Integrated Research Facility (IRF) em Fort Detrick, Maryland. Crédito: NIAID
Entrada de coronavarus nas células hospedeiras
O coronavarus entra nas células hospedeiras atravanãs da ligação ao receptor e da clivagem proteolatica da proteana do pico viral em subunidades, o que ajuda a se fundir com a membrana celular e a liberar seu genoma no citoplasma.
As proteases catepsina B, plasmina, tripsina, elastase e protease / serina transmembranar foram demonstradas anteriormente para clivar a proteana como parte do processo de ligação viral. Essa ativação da proteana spike permite que as glicoproteanas no envelope viral se fundam a s células hospedeiras e permitam a entrada do varus. Â
O ectodomanio da proteana spike éconstituado pela subunidade S1, que estãoenvolvida na ligação ao receptor e pela subunidade S2, que mantanãm a fusão.
Os pesquisadores já sabem que, no caso do SARS-CoV, os motivos de sequaªncia situados entre S1 e S2 determinam os locais aos quais as proteases das células hospedeiras se ligam e se separam.
O que o estudo atual envolveu?
Agora, Sachin Kumar e colegas demonstraram a ligação das proteases das células hospedeiras plasmina, furina e catepsina B a proteana do pico da SARS-CoV-2.
Eles também analisaram o papel que certos resíduos de aminoa¡cidos desempenham na interação de ligação, introduzindo mutações de ponto aºnico no local de clivagem da proteana.
Uma versão pré-impressa do artigo pode ser acessada no bioRxiv , enquanto o artigo passa por uma revisão por pares.
Os resultados do estudo sugeriram a inclusão de quatro aminoa¡cidos poliba¡sicos adicionais no limite S1 / S2, que apontam para um papel da furina como um ativador proteolatico hospedeiro da proteana spike.
A análise de acoplamento molecular (que determina a interação entre duas molanãculas) das proteases das células hospedeiras descobriu que elas se ligam a proteana formando pontes de sal e ligações de hidrogaªnio. Para testar o papel que esses resíduos adicionais de aminoa¡cidos desempenham na interação, o aminoa¡cido ba¡sico foi sequencialmente mutado para alanina.
"Além disso, analisamos a eficiência de ligação de cada um dos mutantes com a respectiva protease hospedeira", escreve Kumar e colegas.
Compreendendo o papel de resíduos individuais
Primeiro, a equipe estabeleceu todos os resíduos envolvidos na ligação da plasmina, furina e catepsina B a proteana espiga do tipo selvagem.
O estudo de ancoragem revelou informações importantes sobre a interação entre a catepsina B e o local de clivagem proteolatica.
A interação foi interrompida quando um aºnico resíduo foi mutado no local de clivagem da proteana. Todos os modelos mutantes tinham menos pontes de sal e ligações de hidrogaªnio, sugerindo assim uma ligação mais fraca.
Em particular, "a mutação do P682A na proteana selvagem do tipo S [espiga] resulta no melhor modelo de mutante que bloqueia o local ativo da enzima para proteases celulares, devido a um número manimo de ponte de sal e formação de ligações de hidrogaªnio", escreve a equipe .
Além disso, "a descoberta sugeriu que o motivo de aminoa¡cidos PRRARS na proteana tipo S éresponsável por sua ligação adequada a s proteases do hospedeiro furina, catepsina e plasmina e a mutação desses resíduos prejudica sua interação".
Os autores dizem que a clivagem da arginina écomumente usada para ativar várias proteanas, incluindo horma´nios e fatores de crescimento.
Eles acrescentam que os estudos de acoplamento sugerem que as modificações feitas nesses locais específicos enfraquecem a ligação das proteases das células hospedeiras a proteana spike.
Estudos de desenvolvimento de vacinas
“A participação desses aminoa¡cidos cruciais localizados nos limites das subunidades S1 e S2 na etapa de processamento proteolatico fornecera¡ uma oportunidade única para desenvolver uma cepa patogaªnica mais baixa de SARS-CoV-2, que pode ser usada ainda mais em estudos de desenvolvimento de vacinas, â€Disse Kumar e colegas.
“Considerando o fato comprovado por essa análise in silico de que as substituições de aminoa¡cidos isoladas podem ajudar a criar uma forma atenuada de varus, énecessa¡rio mais trabalho in vitro para validar o fatoâ€, sugerem.
Kumar e a equipe também apontam que o uso de inibidores de protease pode representar uma nova abordagem para interromper a disseminação celular da SARS-CoV-2 e desenvolver um antiviral.
