La glicoproteina a spillo del nuovo coronavirus 2019-nCoV contiene un sito di scissione simile alla furina assente in CoV dello stesso clade
Traduzione Nannai
Premessa traduttore:
Questo articolo originariamente pubblicato qui nella rivista Antiviral Research è di interessante importanza per il suo contenuto, da qui la traduzione in italiano. In particolare nell'articolo si mette in evidenza il sito di clivaggio o di scissione della proteina S del Coronavirus che è la proteina strutturale che conferisce al virus la tipica forma a corona e che conferisce il nome all'intera famiglia dei Coronaviridae. La proteina S lunga 1200 amminoacidi è una proteina di fusione che contribuisce al legame del virus al recettore che si trova sulla cellula umana. Principalmente, si tratta delle cellule delle vie respiratorie. Inoltre favorisce il tropismo nei tessuti e la patogenesi del virus. Questa proteina S" viene scissa da proteine della cellula ospite che si trovano sulla superficie cellulare. Dopo la scissione, meccanismo noto come innesco, la proteina S riconosce un recettore sulla cellula che permette al virus nCovid-2019 l'ingresso virus all'interno della cellula ospite facilitandogli la conquista del suo armamentario biologico (enzimi e nutrienti) per la moltiplicazione e diffusione.
La cosa interessante è che questa modifica nella struttura della proteina S è assente nel SARS-Cov infatti come sottolineato dagli autori si ha che la SARS penetra attraverso ACE2 comune nelle cellule epiteliali dei polmoni:
"La proteina SARS-CoV S1 contiene un
dominio di recettore conservato (RBD),
che riconosce l'enzima 2 di
conversione dell'angiotensina (ACE2)"
Mentre nel Covid-2019 dei 14 aminoacidi della proteina di SARS solo 8 rimangono conservati facendo del recettore ACE2 il probabile recettore d'ingresso del nuovo virus. Mentre, come si legge di seguito, al contrario di SARS-CoV, il virus Covid-2019 matura in seguito all'azione di una proteasi simil furina che scinde la proteina S virale durante l'uscita del virus.
"Quindi, secondo gli autori, è probabile che il processo di innesco
sia assicurato da diverse proteasi delle cellule ospiti a seconda della
sequenza del sito di scissione S1 / S2. Di conseguenza, la proteina S
MERS-CoV, che contiene un motivo R SV R ↓ S V, viene scissa durante l'uscita
del virus, probabilmente per azione della furina ( Mille
e Whittaker, 2014 ). Al
contrario, la proteina S della SARS-CoV rimane in gran parte incompiuta dopo la
biosintesi, probabilmente a causa della mancanza di un sito di scissione simile
alla furina (SLL R-ST). In
questo caso, è stato riportato che in seguito al legame del recettore la
proteina S viene suddivisa in una sequenza conservata AYT ↓ M (situata a 10 aa
valle di SLL R -ST) dalle
proteasi delle cellule bersaglio come elastasi,
cathepsin L o TMPRSS2 ( Bosch
et al., 2008 ; Matsuyama
et al., 2010 , 2005 ; Millet
and Whittaker, 2015".
Dunque, questo sito di scissione simile alla furina conferisce al nCovid-2019 un guadagno di funzione (gain-of-function) al virus conferendogli una efficace diffusione nella popolazione umana rispetto ad altri Coronavirus.
Così come affermato dagli autori dell'articolo:
Questo sito di scissione simile alla furina, dovrebbe essere scisso durante l'uscita del virus ( Mille and Whittaker, 2014) per il "priming" della proteina S e può fornire un guadagno di funzione (gain-of-function) al 2019-nCoV per un'efficace diffusione nella popolazione umana rispetto ad altri betacoronavirus della discendenza b.
Il guadagno di funzione risulta essere un meccanismo con cui di solito nei laboratori di BSL-4 si inserisce volutamente una caratteristica, un sito di clivaggio o un gene, usando delle metodiche che in questo breve filmato vengono spiegate.
Ed è proprio questo gain-of-function nel sito del clivaggio della proteina S riconosciuta da una proteasi cellulare simil-furina che ha spinto il prof Dr. Francis A. Boyle, eminente esperto di diritto internazionale americano; oltre professore all'Università dell'Illinois e responsabile della stesura della legge antiterrorismo sulle armi biologiche dell'89, che è stata adottata nel diritto mondiale, ed ha steso la legislazione di attuazione americana per la convenzione sulle armi biologiche. Ha servito nel Consiglio di Amministrazione di Amnesty International e ha rappresentato la Bosnia ed Erzegovina alla corte mondiale a ipotizzare ad un'arma biologica sfuggita dal laboratorio di BSL-4 di Wuhan, come si può leggere in queste due interviste tradotte:
La ricerca sul guadagno di funzione (GOF) implica una sperimentazione che mira ad aumentare la trasmissibilità e / o la virulenza dei patogeni.
Riquadro 2 Furina e bioterrorismo
La trama del bioterrorismo in seguito alla tragedia del World Trade Center dell'11 settembre 2001 ha tentato di infliggere innumerevoli morti diffondendo spore di Bacillus anthracis attraverso il sistema postale. A 22 persone è stata diagnosticata l'antrace contratta dal contatto con posta contaminata - cinque sono morti entro pochi giorni dall'esposizione 161 , 162. Tuttavia, le strutture di smistamento interessate hanno processato 85 milioni di pezzi di posta dopo l'invio delle lettere contaminate, rafforzando la nostra vicinanza al disastro. E l'antrace non è solo nella sua capacità di innescare il disastro. Ricorda stranamente la pandemia influenzale che potrebbe essere scoppiata a Hong Kong nel 1997, quando un virus patogeno dell'influenza aviaria patogena - in grado di saltare direttamente dagli uccelli agli umani - ha ucciso in una settimana sei delle 18 persone a cui è stato diagnosticato clinicamente l'influenza aviaria. Se non fosse stato per l'infettività attenuata di questo virus influenzale H5N1, il bilancio delle vittime dell'epidemia avrebbe potuto essere ben peggiore. Oltre a illustrare la nostra vulnerabilità ai microrganismi mortali, esiste un altro collegamento tra queste due chiamate ravvicinate, e quel collegamento è la furina,
Come si vede la furina è in grado di attivare delle proproteine di diversi agenti patogeni che come abbiamo visto nel riquadro sono l'antrace e il virus dell'influenza aviaria. Fino a poco tempo fa, si pensava che la furina fosse una proteina non affascinante; tuttavia, il ruolo cruciale della furina in così tanti diversi eventi cellulari - e in malattie che vanno dall'antrace all'influenza aviaria ( RIQUADRO 2) al cancro, alla demenza e alla febbre causata dall'Ebola - ha indotto i ricercatori a rivalutarla. Tra le varie caratteristiche della furina vi sono: proprietà strutturali ed enzimatiche, autoattivazione, localizzazione intracellulare e motilità; i suoi substrati; e i suoi ruoli in vivo , compreso il requisito della furina nel determinare la patogenicità di molti virus e batteri.
L'antrace fu additato dallo stesso Dr. Francis Boyle come un agente diffuso volutamente per creare il terrore da un laboratorio non credendo al suo uso come arma terroristica, idea che rilasciò in un intervista alla BBC e ad altre reti statunitensi che gli provocarono il divieto assoluto di venir intervistato dai media mainstream. Tutto questo lo si può leggere alla prima intervista linkata di sopra.
Ora vi lascio alla lettura dell'articolo.
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Punti salienti
• La
sequenza genomica di 2019-nCoV indica che il virus si raggruppa con
betacoronavirus della discendenza b.
• La sequenza S-protein 2019-nCoV ha un sito di scissione specifico
simile a una furina assente nel lignaggio b CoV comprese le sequenze SARS-CoV.
• Il sito di scissione simile alla furina nella proteina S del
2019-nCoV può avere implicazioni per il ciclo di vita virale e la patogenicità.
• Le campagne per lo sviluppo di terapie anti-2019-nCoV dovrebbero
includere la valutazione degli inibitori della furina.
Estratto
Nel 2019, un nuovo coronavirus
(2019-nCoV) che infetta gli umani è emerso a Wuhan, in Cina. Il suo genoma
è stato sequenziato e le informazioni genomiche sono state prontamente
rilasciate. Nonostante un'elevata somiglianza con la sequenza genomica di
SARS-CoV e CoV simili a SARS, abbiamo identificato un sito di scissione simile
alla furina nella proteina Spike del 2019-nCoV, privo di altri CoV simili a
SARS. In questo articolo, discutiamo delle possibili conseguenze
funzionali di questo sito di scissione nel ciclo virale, della patogenicità e
delle sue potenziali implicazioni nello sviluppo di antivirali.
Tags
2019-picco;
SARS; Proteina Spike; Proteasi di maturazione; Furin; antivirali
I Coronavirus umani (CoV)
sono
virus a RNA avvolti a filamento positivo appartenenti all'ordine Nidovirales e sono principalmente
responsabili delle infezioni del tratto respiratorio superiore e del tratto
digestivo. Tra questi, SARS-CoV e MERS-CoV, che si sono diffusi
rispettivamente nel 2002 e nel 2013, sono stati associati a gravi malattie
umane, come polmonite grave e bronchiolite, e persino meningite in popolazioni
più vulnerabili ( de Wit et al., 2016 ). Nel dicembre 2019, un
nuovo CoV (2019-nCoV) è stato rilevato nella città di Wuhan e questa infezione virale emergente è
stata associata a una grave malattia respiratoria umana con un tasso di
mortalità del 2-3% ( Li et al., 2020 ) . Il virus che si
presumeva fosse inizialmente stato trasmesso da un serbatoio di animali
all'uomo probabilmente attraverso un
host amplificatore. Tuttavia è stata segnalata una trasmissione da uomo a
uomo, che ha portato a una diffusione epidemica sostenuta con> 31.000
infezioni umane confermate, tra cui> 640 morti, segnalate dall'OMS
all'inizio di febbraio 2020. Il valore del numero riproduttivo effettivo
stimato (R) di ~ 2,90 (95%: 2,32-3,63) all'inizio dell'epidemia aumenta la
possibilità di una pandemia ( Zhao et al., 2020 ). Ciò ha spinto l'OMS a
dichiararlo come un'emergenza di sanità pubblica di interesse
internazionale. Ciò è particolarmente rilevante perché finora non esistono
trattamenti antivirali specifici o vaccini. Basato sulla sua sequenza genomica,
2019-nCoV appartiene al lignaggio b
del Betacoronavirus ( Fig. 1A), che include anche SARS-CoV e bat
CoV ZXC21, quest'ultimo e il CoV ZC45 sono i più vicini al
2019-nCoV. 2019-nCoV condivide ~ 76% dell'identità della sequenza di
aminoacidi nella sequenza di proteine Spike (S) "spillo o chiodo" con SARS-CoV e l'80% con CoV
ZXC21 ( Chan et al., 2020 ). In questo articolo, ci
concentriamo su uno specifico modello di riconoscimento della proteasi simile
alla furina presente in prossimità di uno dei siti di maturazione della
proteina S (Fig.1 B) che può avere implicazioni
funzionali significative per l'ingresso del virus.
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Fig.
1 .Caratterizzazione di una sequenza peculiare di nCoV nel sito di
scissione S1 / S2 nella sequenza di proteine S,
rispetto al CoV simile alla SARS. (A) Albero filogenetico di coronavirus
selezionati dai generi alphacoronavirus (α-Cov) e betacoronavirus (β-CoV),
lignaggi a, b, c e d: 2019-nCoV (NC_045512.2), CoV-ZXC21 (MG772934), SARS -CoV
(NC_004718.3), BM4821 simile a SARS (MG772934), HCoV-OC43 (AY391777), HKU9-1
(EF065513), HCoV-NL63 (KF530114.1), HCoV229E (KF514433.1), MERS-CoV (
NC019843.3), HKU1 (NC_006577.2). L'albero filogenetico è stato ottenuto
sulla sequenza di amminoacidi Orf1ab usando il metodo Maximum Likelihood dal
software Mega X. Gli asterischi rossi indicano la presenza di un motivo di
scissione canonico simile alla furina nel sito 1; (B) Allineamento delle
sequenze di codifica e aminoacidi della proteina S da CoV-ZXC21 e 2019-nCoV nel
sito S1 / S2. La sequenza specifica per 2019-nCoV è in grassetto. La
sequenza della proteina S CoV-ZXC21 in questa posizione è rappresentativa della
sequenza degli altri betacoronavirus appartenenti al lignaggio b, ad eccezione
di quello del 2019-nCoV. (Per l'interpretazione dei riferimenti al colore
in questa legenda delle figure, il lettore si riferisce alla versione Web di
questo articolo.)
Le convertasi proproteiniche (PC;
geni PCSK ) costituiscono una famiglia di
nove proteasi secretorie serine che regolano vari processi biologici sia in
condizioni di salute che di malattia ( Seidah e Prat, 2012 ). Per proteolisi, i PC sono
responsabili dell'attivazione di un'ampia varietà di proteine precursori,
quali fattori di crescita, ormoni, recettori e molecole di adesione, nonché
glicoproteine della superficie cellulare di virus
infettivi ( Seidah e Chretien, 1999 ) ( Tabella 1 ). Sette PC scindono
proteine precursori in specifici aminoacidi
basici singoli o accoppiati (aa) all'interno del motivo (R / K) - (2X) n- (R /
K) ↓, dove n = 0, 1, 2 o 3 distanziatore aa ( Seidah e Chretien, 1999). A causa del loro ruolo
nell'elaborazione di molte proteine fondamentali della superficie
cellulare, i PC, in particolare la furina, sono stati implicati nelle infezioni
virali. Hanno il potenziale di scindere le glicoproteine a
inviluppo specificamente virale, migliorando così la fusione virale con le
membrane delle cellule ospiti ( Izaguirre, 2019 ; Moulard e Decroly, 2000 ). Nel caso di coronavirus
infettivi umani come HCoV-OC43 ( Le Coupanec et al., 2015 ), MERS-CoV ( Millet and Whittaker, 2014 ) e HKU1 ( Chan et al., 2008 ) è stata dimostrata la proteina
spike da spaccare in un sito di scissione S1 / S2 ( Fig. 2 ) generando le subunità S1 e
S2. I tre virus sopra mostrano il motivo canonico (R / K) - (2X) n- (R /
K) ↓ (Tabella 1 ). Inoltre, è stato
dimostrato che la variazione attorno al sito di scissione della glicoproteina
dell'involucro virale svolge un ruolo nel tropismo cellulare e nella
patogenesi. Ad esempio, la patogenesi di alcuni CoV è stata precedentemente
correlata alla presenza di un sito di scissione simile alla furina nella
sequenza di proteine S. Ad esempio, l'inserimento di un
sito di scissione simile nella proteina S del virus della bronchite infettiva
(IBV) provoca una maggiore patogenicità, pronunciati sintomi neurali e
neurotropismo nei polli infetti ( Cheng et al., 2019 ).
Tabella
1 . Sequenze comparate dei siti di scissione delle proteine dell'involucro
nei coronavirus (sopra) e in altri virus RNA (sotto). Scatole vuote:
nessun motivo di consenso rilevato.
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Fig.
2 . Rappresentazione schematica della proteina S umana 2019-nCoV con
particolare attenzione ai siti di maturazione putativa. I domini erano
precedentemente caratterizzati in SARS-CoV e MERS-CoV: segnale peptide (SP),
dominio N-terminale (NTD), dominio legante i recettori (RBD), peptide di
fusione (FP), peptide di fusione interno (IFP), heptad ripetere 1/2 (HR1 / 2) e
il dominio transmembrane (TM). I siti di scissione SP, S1 ↓ S2 e S2 ′ sono
indicati da frecce. La sequenza di diversi siti di scissione CoV S1 / S2 e
S2 ′ è stata allineata utilizzando il server web Multalin ( http://multalin.toulouse.inra.fr/multalin/ ) con regolazioni manuali e la figura preparata
usando ESPript 3 ( http:
// espript .ibcp.fr / ESPript / ESPript /) che
presenta la struttura secondaria della proteina S SARS-CoV nella parte
inferiore dell'allineamento (PDB 5X58 ) ( Yuan
et al., 2017 ). L'inserimento del
furin come il sito di scissione è circondato da una cornice nera. Gli
asterischi rossi indicano la presenza di un motivo di scissione canonico simile
alla furina nel sito S1 / S2. (Per l'interpretazione dei riferimenti al
colore in questa legenda delle figure, il lettore si riferisce alla versione
Web di questo articolo.)
Allo stesso modo, nel caso del virus
dell'influenza, le forme a bassa patogenicità del virus dell'influenza
contengono un singolo residuo di base nel sito di scissione, che è tagliato da
proteasi simili alla tripsina e la distribuzione tissutale delle proteasi
attivanti limita tipicamente le infezioni al organi respiratori e / o
intestinali ( Sun
et al., 2010 ). Al contrario, le forme altamente patogene di
influenza hanno un sito di scissione simile alla furina diviso da diverse
proteasi cellulari, compresa la furina, che sono espresse in un'ampia varietà
di tipi cellulari che consentono un ampliamento del tropismo cellulare del
virus ( Kido
et al., 2012 ). Inoltre l'inserimento di un motivo
multibasico R E R R R K KR ↓ G Lnel sito di
scissione dell'emmagglutinina H5N1 era probabilmente associato all'iper
virulenza del virus durante l'epidemia di Hong Kong del 1997 ( Claas
et al., 1998 ). Questo motivo mostra l'Arg critico a P1 e i
residui di base a P2 e P4, così come P6 e P8 e un Leu alifatico in posizioni P2
'( Tabella
1 ) (nomenclatura Schechter
e Berger ( Schechter
e Berger, 1968 )), tipica di una specificità di scissione simile alla
furina ( Braun
e Sauter, 2019 ; Izaguirre,
2019 ; Seidah
and Prat, 2012 ).
La proteina S del coronavirus è la proteina
strutturale responsabile della forma a corona delle particelle virali di CoV,
da cui è stato coniato il nome originale "coronavirus". La
proteina S lunga ~ 1200 aa appartiene alle proteine di
fusione virale di classe I e contribuisce al legame del recettore
cellulare, al
tropismo
dei tessuti e alla patogenesi ( Lu et al., 2015 ; Millet and Whittaker, 2014 ). Contiene diversi domini e
motivi conservati ( Fig. 2). La proteina S trimetrica viene processata nel sito di scissione S1 / S2 dalle proteasi
delle cellule ospiti,
durante l'infezione. Dopo la scissione,
nota anche come innesco, la
proteina viene divisa in un ectodominio
S1 N-terminale che riconosce un recettore della superficie cellulare cognitiva
e una proteina ancorata alla membrana S2 C-terminale coinvolta nell'ingresso
virale. La proteina SARS-CoV S1 contiene un dominio di recettore
conservato (RBD), che riconosce l'enzima 2
di conversione dell'angiotensina
(ACE2) ( Li et al., 2003 ). Il SARS-CoV si lega sia
al pipistrello che alle cellule umane e il virus può infettare entrambi gli
organismi ( Ge et al., 2013 ; Kuhn et al., 2004 ). La superficie RBD di S1 /
ACE2 implica 14 aa nell'S1 di SARS-CoV ( Li et al., 2005). Tra questi, 8 residui sono rigorosamente conservati nel 2019-nCoV,
a sostegno dell'ipotesi che ACE2 sia anche il recettore del nuovo emergente
nCoV ( Wan et al., 2020 ). La proteina
S2 contiene il peptide di fusione (FP), un secondo sito
proteolitico (S2 '),
seguito da un peptide
di fusione interno (IFP) e due domini di ripetizione
dell'eptad che precedono il dominio transmembrana (TM) ( Fig. 2 ). In particolare, gli IFP
del 2019-nCoV e SARS-CoV sono identici e mostrano le caratteristiche dei
peptidi di fusione virale ( Fig. 2 ). Sebbene il meccanismo
molecolare coinvolto nell'ingresso cellulare non sia ancora completamente
compreso, è probabile che sia FP che IFP partecipino al processo di ingresso
virale ( Lu et al., 2015) e quindi la proteina S deve essere probabilmente scissa in
entrambi i siti
di scissione S1/S2 e S2
per l'ingresso del virus. Il sito di scissione S2 ′ simile alla furina
a KR ↓
S F con
residui di base P1 e P2 e un Phe idrofobo P2 ′ ( Seidah e Prat, 2012 ), a valle dell'IFP è identico
tra 2019-nCoV e SARS-CoV ( Fig 2 ). Nel MERS-CoV e HCoV-OC43 il sito S1 / S2 è
sostituito da R XX R ↓ SA, con residui basici P1 e P4
e un'Ala (non alifatica) a P2 ′, suggerendo una scissione un po 'meno
favorevole della furina. Tuttavia, nell'altro CoV umano circolante meno
patogeno, il sito di scissione S2 ′ mostra solo una sequenza R ↓ S monobasica ( Fig. 2) senza residui di base in P2 e / o P4
necessari per consentire la scissione della furina, suggerendo una scissione
meno efficiente o una restrizione più elevata nella fase di ingresso a seconda
delle proteasi cognate espresse dalle cellule bersaglio. Anche se
l'elaborazione a S2 ′ nel 2019-nCoV dovrebbe essere un evento chiave per
l'attivazione finale della proteina S, le proteasi coinvolte in questo processo
non sono state ancora identificate in modo definitivo. Sulla base
2019-nCoV S2 'sequenza e gli argomenti di cui sopra, si propone che uno o più enzimi furina simile
sarebbe fendere l'S2' sito a KR ↓
S F . Contrariamente a S2 ', la
prima scissione tra RBD e FP (sito di scissione S1 / S2, Fig. 2 ) è stata ampiamente studiata per
molti CoV ( Lu et al., 2015). È interessante notare che il
sito di elaborazione S1/S2 presenta diversi motivi tra i coronavirus ( Fig. 2 , sito 1 e sito 2), con molti di
essi che mostrano la scissione dopo un residuo di base.
È quindi probabile che il processo di
innesco sia assicurato da diverse proteasi delle cellule ospiti a seconda della
sequenza del sito di scissione S1 / S2. Di conseguenza, la proteina S
MERS-CoV, che contiene un motivo
R SV
R ↓ S
V, viene scissa durante l'uscita
del virus, probabilmente per azione della
furina (
Mille
e Whittaker, 2014 ).
Al
contrario, la proteina S della SARS-CoV rimane in gran parte incompiuta dopo la
biosintesi, probabilmente a causa della mancanza di un sito di scissione simile
alla furina (SLL
R-ST). In
questo caso, è stato riportato che in seguito al legame del recettore la
proteina S viene suddivisa in una sequenza conservata AYT ↓ M (situata a 10 aa
valle di SLL
R -ST) dalle
proteasi delle cellule bersaglio come
elastasi,
cathepsin L o
TMPRSS2 (
Bosch
et al., 2008 ;
Matsuyama
et al., 2010 ,
2005 ;
Millet
and Whittaker, 2015 ).
Poiché l'evento di
innesco è essenziale per l'ingresso del virus,
l'efficacia e l'estensione di questa fase di attivazione da parte delle
proteasi delle cellule bersaglio dovrebbero regolare il tropismo cellulare e la
patogenesi virale. Nel caso della proteina S 2019-nCoV, la sequenza AYT ↓
M del sito conservato 2 può ancora essere scissa, possibilmente dopo la
scissione della furina preferita nel sito 1 (
Fig.
2 ).
Poiché la furina è altamente espressa nei
polmoni, un virus avvolto che infetta il tratto respiratorio può
sfruttare con successo questa
convertasi
per attivare la sua
glicoproteina superficiale
(
Bassi
et al., 2017 ;
Mbikay
et al., 1997 ). Prima dell'emergere del 2019-nCoV, questa
importante caratteristica non era stata osservata nel
lignaggio b dei
betacoronavirus. Tuttavia,
è condiviso da altri CoV (HCoV-OC43, MERS-CoV, MHV-A59) che ospitano
siti di scissione simili alla
furina nella loro proteina S (
Fig.
2 ;
Tabella
1 ), che hanno dimostrato di essere processati dalla furina
sperimentalmente (
Le
Coupanec et al., 2015 ;
Mille
and Whittaker, 2014).
Sorprendentemente,
la sequenza S-proteina del 2019-nCoV
contiene 12 nucleotidi aggiuntivi a monte del singolo sito di
scissione Arg ↓ 1 (
Fig.
1 ,
Fig.
2 ) che porta a una sequenza P
R RA
R ↓ S
V esposta in modo predittivo ,
che corrisponde in un canonico sito di scissione simile a una furina(
Braun
e Sauter, 2019 ;
Izaguirre,
2019 ;
Seidah
e Prat, 2012 ). Questo sito di scissione simile alla
furina, dovrebbe essere scisso durante l'uscita
del virus (
Mille
and Whittaker, 2014) per il "priming" della proteina S e
può fornire un guadagno
di funzione
(gain-of-function) al 2019-nCoV per un'efficace diffusione nella popolazione umana
rispetto ad altri betacoronavirus della discendenza b. Questo forse
illustra un percorso evolutivo convergente tra CoV non correlati. È
interessante notare che se questo sito non viene elaborato, si prevede che la
proteina S venga scissa nel sito 2 durante l'
endocitosi
virale, come osservato per la SARS-CoV.
Ovviamente
è necessario molto più lavoro per dimostrare sperimentalmente la nostra
affermazione, ma
l'inibizione di tali enzimi di elaborazione può
rappresentare una potenziale strategia antivirale. In effetti, è stato recentemente dimostrato che, nel tentativo di limitare le infezioni
virali, le cellule ospiti
che sono infettate da una serie di virus provocano una risposta mediata da interferone per inibire l'attività enzimatica
degli enzimi simili alla furina. È stato anche dimostrato che
l'infezione da HIV induce l'espressione del recettore attivato per proteasi
1 (PAR1) ( Kim et al., 2015 ) o delle proteine leganti
guanilate 2 e 5 (GBP 2,5)
( Braun e Sauter, 2019 ) che limitano il traffico di furina verso il transRete Golgi (PAR1) o ai primi comparti del Golgi (GBP2,5) in cui la proproteina convertasi rimane inattiva. Complessivamente, queste osservazioni
suggeriscono che gli inibitori degli enzimi simili alla furina possono
contribuire a inibire la propagazione del virus.
Sono stati proposti vari approcci per
inibire l'attività della furina per limitare la crescita tumorale, l'infezione
virale e batterica. Pertanto, una variante dell'antitripsina α-1 presente
in natura inibitore della proteasi che ospita una scissione di furina
consensuale, chiamata
α-1
antitripsina Portland (α1-PDX),
inibisce la furina e impedisce il trattamento
dell'HIV-1 Env (
Anderson
et al., 1993 ). L'aggiunta di una porzione di clorometilchetone
(CMK) al terminale C di un motivo di scissione polibasico e un gruppo decanoile
al terminale N per favorire la penetrazione cellulare (dec-RVKR-cmk)
ha bloccato irreversibilmente
l'attività enzimatica di furina, PC7, PC5 , PACE4 e PC7 (
Decroly
et al., 1996 ,
Garten
et al., 1994). Infine, la delucidazione della struttura cristallina
della furina ha portato alla
progettazione
di un
inibitore derivato da
2,5-dideoxystreptamine, in cui
due molecole dell'inibitore formano un complesso con furina (
Dahms
et al., 2017 ). Poiché gli enzimi simili alla furina sono
coinvolti in una moltitudine di processi cellulari, una questione importante
sarebbe quella di evitare l'inibizione sistemica che può provocare una certa
tossicità. Di conseguenza, è probabile che tali inibitori di piccole
molecole, o altri più potenti per via orale, eventualmente erogati per
inalazione e che mostrano un lento tasso di dissociazione dalla furina per
consentire un'inibizione sostenuta, meritano di essere rapidamente testati per
valutare il loro effetto antivirale rispetto al 2019- nCoV.
Ringraziamenti
Questo lavoro è stato supportato da
una sovvenzione della Fondazione CIHR
n.
148363 (NGS), una Canada Research Chairs in Precursor
Proteolysis (NGS;
#
950-231335 ) e dall'European Virus Archive Global (BCo; EVA
GLOBAL) finanziato
dall'orizzonte dell'Unione
Europea Programma di ricerca e innovazione 2020 nell'ambito della
convenzione di sovvenzione n .
871029 .
Appendice A . Dati
supplementari
Componente multimediale
1 .
Dati di ricerca per questo articolo
Dati non
disponibili / Nessun dato utilizzato per la ricerca descritta
nell'articolo
Riferimenti
ED Anderson , L. Thomas , JS Hayflick , G. ThomasInibizione della fusione della membrana dipendente
dall'HIV-1 gp160 mediante una variante α1-antitripsina diretta dalla furina
J.
Biol. Chem. , 268 ( 1993 ) ,
pagg. 24887 - 24891
DE Bassi , J. Zhang , C. Renner , AJ Klein-Szanto
Iltargeting delle convertasi di proproteina
nelle cellule cancerose polmonari ricche di furina determina una riduzione
della crescita in vitro e in vivo
BJ Bosch , W. Bartelink , PJM RottierCathepsin Lsuddividefunzionalmente la grave sindrome respiratoria acuta coronavirus classe I
proteina di fusione a monte piuttosto che adiacente al peptide di fusione
E. Braun , D. SauterElaborazione di proteine mediata da furina in
malattie infettive e cancro
CM Chan , PC Woo , SK Lau , H. Tse , HL Chen , F. Li , BJ Zheng , L. Chen , JD Huang , KY YuenSpike protein, S, del coronavirus umano HKU1: ruolo
nel ciclo di vita virale e applicazione in rilevazione di anticorpi
JF Chan , KH Kok , Z. Zhu , H. Chu , KK To , S. Yuan , KY YuenCaratterizzazione genomica del romanzo coronavirus
umano-patogeno 2019 isolato da un paziente con polmonite atipica dopo aver
visitato Wuhan
J. Cheng , Y. Zhao , G. Xu , K. Zhang , W. Jia , Y. Sun , J. Zhao , J. Xue , Y. Hu , G. ZhangLa subunità S2 del picco coronavirus infettivo di
bronchite di tipo QX le proteine sono un determinante essenziale del
neurotropismo
EC Claas , AD Osterhaus , R. Van
Beek , JC De
Jong , GF Rimmelzwaan , DA Senne , S. Krauss , KF Shortridge , RG WebsterInfluenza umana Un virus H5N1 correlato a un virus
dell'influenza aviaria ad alta patogenicità
SO Dahms , G.-S. Jiao , ME ThanStudi strutturali hanno rivelato distorsioni del sito
attivo della furina umana da parte di un inibitore di piccole molecole
E. de
Wit , N. van
Doremalen , D. Falzarano , VJ MunsterSARS e MERS: recenti approfondimenti sui coronavirus
emergenti
E. Decroly , S. Wouters , C. Di
Bello , C. Lazure , J.-M. Ruysschaert , NG SeidahIdentificazione deiconvertasidi base accoppiati implicatinell'elaborazionedell'HIV
gp160 basati su test in vitro ed espressione nelle linee cellulari CD4 +
W. Garten , S. Hallenberger , D. Ortmann , W. Schäfer , M. Vey , H. Angliker , E. Shaw , HD KlenkElaborazione di glicoproteine virali da parte della
furina endoproteasica simile a subtilisina e sua inibizione da parte di
specifici peptidilcloroalchilchetoni
X.-Y. Ge , J.-L. Li , X.-L. Yang , AA Chmura , G. Zhu , JH Epstein , JK Mazet , B. Hu , W. Zhang , C. Peng , Y.-J. Zhang , C.-M. Luo , B. Tan , N. Wang , Y. Zhu , G. Crameri , S.-Y. Zhang , L.-F. Wang, P. Daszak , Z.-L. ShiIsolamento e caratterizzazione di un coronavirus
simile a SARS di pipistrello che utilizza il recettore ACE2
G. IzaguirreLa regolazione proteolitica dell'entrata delle cellule
virali da parte della furina e di altre convertasi proprietarie
H. Kido , Y. Okumura , E. Takahashi , HY Pan , S. Wang , D. Yao , M. Yao , J. Chida , M. YanoRuolo delle proteasi cellulari ospiti nella patogenesi
dell'influenza e dell'organo multiplo indotto dall'influenza fallimento
W. Kim , E. Zekas , R. Lodge , D. Susan-Resiga , E. Marcinkiewicz , R. Essalmani , K. Mihara , R. Ramachandran , E. Asahchop , B. Gelman , É.A. Cohen , C. Power , MD Hollenberg , NG SeidahNeuroinfiammazione-Interazioni indotte tra recettore 1
attivato da proteasi e convertasi di proproteina nel disturbo neurocognitivo
associato all'HIV
JH Kuhn , W. Li , H. Choe , M. Farzan
Enzimadi conversione dell'angiotensina 2: un
recettore funzionale per coronavirus SARS
A. Le
Coupanec , M. Desforges , M. Meessen-Pinard , M. Dubé , R. Day , NG Seidah , PJ Talbot
Lascissione di un virus respiratorio umano
neuroinvasivo picchi di glicoproteina da proprietà di convertasi modula la
neurovirulenza e il virus diffuso nel sistema nervoso centrale
F. Li , W. Li , M. Farzan , SC HarrisonStruttura del dominio di legame del recettore del
picco coronavirus SARS complessato con il recettore
Q. Li , X. Guan , P. Wu , X. Wang , L. Zhou , Y. Tong , R. Ren , KSM Leung , EHY Lau , JY Wong , X. Xing , N. Xiang , Y. Wu , C
. Li , Q. Chen , D. Li , T. Liu , J. Zhao , M. Li , W. Tu , C. Chen , L. Jin , R. Yang , Q. Wang , S. Zhou , R. Wang , H. Liu , Y. Luo , Y. Liu , G. Shao , H. Li , Z. Tao , Y. Yang , Z. Deng , B. Liu , Z. Ma , Y. Zhang, G. Shi , TTY Lam , JTK Wu , GF Gao , BJ Cowling , B. Yang , GM Leung , Z. Feng
Leprime dinamiche di trasmissione a Wuhan, in
Cina, della nuova polmonite infetta da coronavirus
W. Li , MJ Moore , N. Vasllieva , J. Sui , SK Wong , MA Berne , M. Somasundaran , JL Sullivan , K. Luzuriaga , TC Greeneugh , H. Choe , M. FarzanL'enzima 2 di conversione dell'angiotensina è un
funzionale recettore per il coronavirus SARS
G. Lu , Q. Wang , GF GaoBat-to-human: le caratteristiche degli spike
determinano il "salto da ospite" dei coronavirus SARS-CoV, MERS-CoV e
oltre
S. Matsuyama , N. Nagata , K. Shirato , M. Kawase , M. Takeda , F. TaguchiAttivazione efficiente della proteina spike
coronavirus della sindrome respiratoria acuta grave da parte della proteasi
transmembrana TMPRSS2
S. Matsuyama , M. Ujike , S. Morikawa , M. Tashiro , F. TaguchiValorizzazione mediata da proteasi della sindrome
respiratoria acuta grave infezione da coronavirus
M. Mbikay , F. Sirois , J. Yao , NG Seidah , M. ChrétienAnalisi comparativa di espressione della proproteina
converte furina, PACE4, PC1 e PC2 nei tumori polmonari umani
JK Mille , GR WhittakerIngresso delle cellule ospiti della sindrome
respiratoria del Medio Oriente coronavirus dopo l'attivazione in due fasi della
furia mediata dalla proteina spike
JK Millet , GRProteasi delle cellule ospitiWhittaker: determinanti critici del tropismo e patogenesi del
coronavirus
JK Millet , GR WhittakerIngresso delle cellule ospiti della sindrome
respiratoria del Medio Oriente coronavirus dopo l'attivazione a due fasi della
furia della proteina del picco
M. Moulard , E. DecrolyMaturazione dei precursori della glicoproteina
dell'involucro dell'HIV mediante endoproteasi cellulari
I. Schechter , A. BergerSul sito attivo delle proteasi. 3. Mappatura del
sito attivo di papaina; inibitori peptidici specifici di papaina
NG Seidah , M. ChretienProprotein e prohormone convertases: una famiglia di
subtilasi che generano diversi polipeptidi bioattivi
NG Seidah , A. PratLa biologia e il targeting terapeutico delle
convertasi proprietarie
X. Sun , LV Tse , AD Ferguson , GR WhittakerLe modifiche al sito di scissione dell'emoagglutinina
controllano la virulenza di un virus influenzale neurotropico H1N1
Y. Wan , J. Shang , R. Graham , RS Baric , F. LiReceptor riconoscimento dal nuovo coronavirus di
Wuhan: un'analisi basata su studi strutturali decennali sulla SARS
Strutture
Y. Yuan , D. Cao , Y. Zhang , J. Ma , J. Qi , Q. Wang , G. Lu , Y. Wu , J. Yan , Y. Shi , X. Zhang , GF GaoCryo-EM delle glicoproteine con spike MERS-CoV e
SARS-CoV rivelano i domini di legame del recettore dinamico
S. Zhao , J. Ran , SS Musa , G. Yang , W. Wang , Y. Lou , D. Gao , L. Yang , D. He , MH WangStima preliminare del numero di riproduzione di base
del nuovo coronavirus (2019- nCoV) in Cina, dal 2019 al 2020: un'analisi basata
sui dati nella fase iniziale dell'epidemia
