Coronavirus COVID-19 – SARS-CoV-2 – Může unést buněčné procesy

Analýza proteinové sekvence umožňuje vědcům předvídat interakce proteinů. Poté mohou identifikovat potenciální nové hráče v procesu koronavirové infekce. Uznání: Rayne Zaayman-Gallant / EMBL

Proteinové sekvence naznačují, jak SARS-CoV-2 infikuje buňky

Vědci z EMBL Heidelberg identifikovali sekvence v lidských proteinech, které by mohli použít SARS-CoV-2 infikovat buňky. Zjistili, že virus může unést určité buněčné procesy a diskutovat o potenciálně relevantních lécích pro léčbu COVID-19.

V počátcích pandemie COVID-19 bylo zjištěno, že SARS-CoV-2 infikuje buňky vazbou na lidský protein ACE2, který hraje roli v regulaci krevního tlaku. Ale ACE2 v lidských plicních buňkách téměř neexistuje, tak jak tedy mohou být plíce jedním z nejvíce postižených orgánů v COVID-19? To vědcům naznačilo, že ACE2 může být více než jen regulátorem krevního tlaku a nemusí být jediným hráčem v mechanismu infekce SARS-CoV-2.

Tým společnosti EMBL Gibson ve spolupráci s Lucíou Chemes na Universidad Nacional de San Martín v Buenos Aires a partnery z Merck KGaA Darmstadt a University College v Dublinu analyzoval sekvence ACE2 a dalších lidských proteinů zapojených do infekce SARS-CoV-2, jako je třída proteiny zvané integriny. Zaměřili se na krátké struny aminokyseliny nazývané krátké lineární motivy (SLiM), které se podílejí na přenosu dat mezi vnitřní a vnější buňkou. Rychlá identifikace a srovnání SLiM bylo možné díky prostředku Eukaryotic Linear Motif (ELM), největší kurátorované databázi SLiM, kterou tým a spolupracovníci vyvíjí již 20 let.

Viděli, že ACE2 a několik integrinů obsahují SLiM, které se pravděpodobně podílejí na endocytóze a autofagii – buněčné procesy absorpce a ukládání látek. Tento výsledek naznačuje dříve neznámé role ACE2 a integrinu ve fyziologii buněk. „Pokud se SARS-CoV-2 zaměřuje na proteiny podílející se na endocytóze a autofagii, znamená to, že by tyto procesy mohly být během infekce virem uneseny,“ říká Bálint Mészáros, postdoktor týmu Gibson a hlavní autor studie.

Několik zjištění experimentálně potvrdila Ylva Ivarsson a její skupina ze švédské univerzity v Uppsale. Potvrdili předpokládané proteinové interakce a potvrdili, že tyto interakce byly regulovány přirozeným přidáním iontů obsahujících fosfor. “Ylva Ivarsson byl nejlepší člověk, kterého jsme znali, abychom otestovali tyto předpovědi.” Byli jsme nadšeni, že souhlasila s připojením k tomuto projektu, “říká vedoucí týmu EMBL Toby Gibson. Ylva Ivarsson je stejně potěšena. „Přechod naší práce na výzkum související s SARS-CoV-2 nám pomohl udržet ducha v laboratoři během pandemie,“ dodala.

Potenciální léky pro COVID-19

Zjištění mohou vést k novým terapeutickým přístupům pro COVID-19. „SLiM lze„ zapnout “pro zapnutí nebo vypnutí virových vstupních signálů. To znamená, že pokud najdeme způsob, jak tyto spínače zvrátit léky, může to zabránit koronaviru ve vstupu do buněk, “říká hlavní autorka Lucía Chemes.

Spolu se spolupracovníkem společnosti Merck KGaA Darmstadt tým sestavil seznam existujících léků, které interferují s endocytózou a autofagií. Seznam obsahuje několik překvapivých kandidátů, jako je antipsychotický chlorpromazin. “Pokud klinické studie prokáží, že některé z těchto léků fungují proti COVID-19, mohlo by to změnit věci,” říká Manjeet Kumar, bioinformatický vědec z týmu Gibson a hlavní autor studie.

Hlavní body, výzvy a spolupráce během pandemie

Tento výzkum byl zahájen na začátku první plavební komory v Německu na jaře roku 2020. Projekt byl příležitostí k posílení vztahů mezi vědci ze všech kontinentů. “S Tobym spolupracujeme od roku 2012, kdy se Argentina stala přidruženým členem EMBL.” Naše předchozí zkušenosti nám nyní umožnily spolupracovat na SARS-CoV-2, “říká Lucía Chemes.

Práce v zamykacích podmínkách nebyla vždy snadná. Například jedna ze spoluautorek studie, Elizabeth Martínez Perez z argentinského institutu Leloir, se nemohla vrátit ze svého doporučení týmu Gibson v EMBL Heidelberg.

Současně se Manjeet Kumar musel přizpůsobit práci z domova, když byly kolem jeho děti. „Od naší bytné jsem dostal laskavou podporu pro práci v podkroví budovy, i když tam internetový signál nedosahoval! Nakonec jsem koupil 35metrový internetový kabel a připojil ho k podkroví. Jakmile to bylo nastaveno, nabral jsem v projektu na síle, “vzpomíná.

Pro mnoho lidí byla práce na výzkumu SARS-CoV-2 inspirativní zkušeností. „Chtěli jsme přispět k boji proti COVID-19. To nám dalo společný cíl, “říká Toby Gibson. Bálint Mészáros souhlasí. „Otevřít novou půdu v ​​poli COVID-19 je zvláštní, vzrušující a trochu znepokojující,“ říká. „Jako vědci jsme nadšeni objevováním částí biologie, ale zároveň jsme nesmírně nadšení, že můžeme pracovat na tak důležitém tématu.“

Odkaz: „Kandidáti na krátké lineární motivy v systému vstupu do buněk pomocí SARS-CoV-2 a jejich potenciální terapeutické důsledky“ Bálint Mészáros, Hugo Sámano-Sánchez, Jesús Alvarado-Valverde, Jelena Calyševa, Elizabeth Martínez-Pérez, Renato Alves, Denis C. Shields, Manjeet Kumar, Friedrich Rippmann, Lucía B. Chemes a Toby J. Gibson, 12. ledna 2021, Vědecká signalizace.
DOI: 10.1126 / scisignal.abd0334

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Kolosální ledovec – 10krát větší než San Francisco – rozbije ledový šelf v Antarktidě

Nové radarové snímky pořízené misí Copernicus Sentinel-1 ukazují ledovec o rozloze 1270 kilometrů čtverečních, který se volně láme a rychle vzdaluje od plovoucího ledového...

Byl objeven a pojmenován fascinující příběh asteroidu Trojan Jupiter (cíl mise Lucy NASA)

Ilustrace sedmi cílů mise Lucy: binární asteroid Patroclus / Menoetius, Eurybates, Orus, Leucus, Polymele a hlavní asteroid Donald Johnson.Poděkování: Laboratoř koncepčního obrazu NASA Goddard...

Kvantové bloky pro výrobu exotických elektronově magnetických vlastností

Přechodné kovy vázané v grafenové formě elektronového paprsku slibují kvantové stavební bloky. Půjčka Ondrej Dyke, Andrew Lupin և Jacob Jacob Svet /...

Globální oteplování ohrožuje potravinové řetězce – „dopad může být vážný“

Studie zkoumala plankton ve sladkovodních bazénech vystavených sedmiletému experimentálnímu oteplování. Zápočet: Exeter University Rostoucí teploty mohou podle nové studie snížit účinnost potravinových řetězců a...

Pocit sounáležitosti klíč ke zlepšení

Studenti mají ve třídě větší motivaci, když mají pocit, že patří do jejich školy. Rodiče se mohou bát, že pokud jejich student nebude motivován k...

Newsletter

Subscribe to stay updated.