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Quelles sont des protéases de Furin ?

Afin de développer des traitements adaptés et des vaccins pour combattre le coronavirus nouveau, autrement connu comme coronavirus 2 (SARS-CoV-2) de syndrôme respiratoire aigu sévère, les chercheurs autour du monde ont soigneusement examiné chaque composante microscopique de ce virus efficace.

Virus SARS-CoV-2

Crédit d'image : Kateryna Kon/Shutterstock.com

Cette recherche a mené à la découverte que la protéase de furin peut jouer une fonction clé en facilitant l'entrée du SARS-CoV-2 dans des cellules humaines.

Quelle est protéase ?

La protéase de condition est employée pour décrire un grand groupe de diverses enzymes hydrolytiques. Des protéases sont souvent caractérisées par leur structure active de site, mécanismes spécifiques de réaction, et site d'action.

Comme beaucoup d'autres enzymes, les protéases peuvent participer à un large éventail de procédés biochimiques et physiologiques dans tout le fuselage qui influencent directement le fonctionnement de différentes cellules, ainsi que l'organisme dans son ensemble.

Quelques rôles spécifiques des protéases dans le fuselage comprennent la maintenance de nutrition, le renouvellement de protéine, l'accroissement, l'adaptation, le règlement, la sporulation, la germination, la maladie, et éventuellement la mort. On l'estime que le génome humain code plus de 550 protéases différentes.

Quel est furin ?

Initialement recensé en 1990, le furin est un endoprotease cellulaire qui active proteolytically beaucoup de substrats de proprotein s'échelonnant des agents pathogènes aux facteurs de croissance, aux récepteurs, et aux protéines de matrice extracellulaire.

Comme d'autres endoproteases, le mécanisme des furin de l'action est dû à l'hydrolyse des peptides et des substrats de protéine aux obligations de peptide internes spécifiques.

Les actions du furin jouent les rôles critiques dans toute chaque étape de durée, commençant par son traitement du facteur de croissance de pro-b-nerf (NGF) qui tiennent compte pour que l'innervation neuronale ait lieu pendant le développement et continuer jusqu'à l'étape tardive de la durée pendant la démence amyloïde.

Pathogénicité de virus par furin

Le rôle que le furin a dans l'activation d'une diverse population des agents pathogènes a été initialement recensé par des expériences biochimiques sur l'antigène protecteur de toxine de charbon (PA) et l'hémagglutinine de virus de grippe aviaire (HA).

Après l'exposition au charbon, par exemple, le furin est responsable du clivage de cette toxine, qui est une étape essentielle en permettant à la toxine de former des pores dans des membranes de cellule cible et de pénétrer éventuellement des cellules hôte.

Un mécanisme assimilé par des furins est utilisé par le virus de grippe aviaire, ainsi que plusieurs autres virus pathogènes comprenant HIV-1, rougeole, et virus respiratoire syncytial (RSV) pour augmenter leur virulence. Plus particulièrement, ces virus expriment souvent des glycoprotéines d'enveloppe sur leur surface.

Le clivage de ces glycoprotéines par des furins tient compte pour que la glycoprotéine mature et fusogenic d'enveloppe se développe. Les tensions d'Ebola Zaïre et de la Côte d'Ivoire ont été également montrées pour contenir un site de furin d'accord en leur glycoprotéine d'enveloppe qui a été associée à certaines actions cytotoxiques du virus Ebola hautement mortel.

Furin et coronaviruses

La structure du virus SARS-CoV-2 est entourée par les protéines trimeric de la pointe de transmembrane (s) qui ont prouvé à être critique dans le mécanisme par lequel ce virus pénètre des cellules hôte.

Dans S la protéine existe deux domaines de fonctionnement, dont comprenez un domaine récepteur-grippant et un deuxième domaine qui tient compte pour que le virus protège par fusible avec la membrane de phospholipide des cellules hôte.

Pour tenir compte de la fusion entre le viral et les membranes cellulaires à se produire, un certain type de protéase est en général impliqué ; cependant, les caractéristiques spécifiques de cette protéase peuvent différer entre les coronaviruses. Par exemple, la protéine de S qui entoure le virus respiratoire (MERS) de syndrome-CoV de Moyen-Orient contient un site de clivage de furin qui introduit l'entrée de ce virus dans les cellules.

Comparativement, la protéine de S de la molécule respiratoire aiguë (SARS) sévère de virus de syndrome-CoV uncleaved après sa fusion avec une cellule hôte, indiquant de ce fait que son clivage se produit après que le virus ait déjà présenté la cellule.

Protéine de S sur le coronavirus

Crédit d'image : Kateryna Kon/Shutterstock.com

Furin et SARS-CoV-2

Le grippement de la protéine de S à l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 (ACE2) a été déterminé pour être un mécanisme principal dans la pénétration de SARS-CoV-2 dans des cellules humaines. Une enquête récente dans la protéine de S du SARS-CoV-2 a recensé quatre sites redondants de clivage de furin.

Intéressant, des protéases de furin sont trouvées en quantité abondante dans toutes les voies respiratoires, faisant de ce fait postuler des chercheurs si le clivage de la protéine de SARS-CoV-2 S lors de quitter des cellules épithéliales peut avoir comme conséquence sa nature hautement infectieuse et pathogène.

En plus de fournir des informations pour pourquoi SARS-CoV-2 est si contagieux entre les êtres humains, l'acquisition de ces sites de clivage de furin fournissent également à des chercheurs l'information pour la façon dont ce virus pouvait écarter avec succès de "bat" aux êtres humains en premier lieu.

Conclusion

Malheureusement, une grande partie des protéases environnantes de furin de l'information et leur participation dans l'écart et l'infection par le SARS-CoV-2 est toujours dans ses stades précoces et doit, pour cette raison, être étudiée plus complètement.

Tandis que ceci peut être vrai, l'étude de la participation des sites de clivage de furin dans l'écart de SARS-CoV-2 peut supporter le développement des approches thérapeutiques visées, telles que des inhibiteurs de la protéase d'hôte, dans un avenir proche.

Références et davantage de relevé

  • Salle, O.P. (2011). Protéases. Biotechnologie complète 604-615. doi : 10.1016/B978-0-444-64046-8.00187-7.
  • Braun, E., et Sauter, D. (2019). protéine Furin-assistée traitant dans les maladies infectieuses et le cancer. Immunologie clinique et de translation 8(8). doi : 10.1002/cti2.1073.
  • Alsibai, K.D. (2020). Expression de l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 et des protéases dans les patients COVID-19 : Un rôle potentiel de FURIN cellulaire dans la pathogénie de SARS-CoV-2. Doi médical des hypothèses 143. : 10.1016/j.mehy.2020.109893.
  • Thomas, G. (2002). Furin à l'avant-garde : De la circulation de protéine à l'embryogenèse et à la maladie. La nature observe la biologie cellulaire moléculaire 3(10) ; 753-766. doi : 10.1038/nrm934.

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Last Updated: Jan 20, 2021

Benedette Cuffari

Written by

Benedette Cuffari

After completing her Bachelor of Science in Toxicology with two minors in Spanish and Chemistry in 2016, Benedette continued her studies to complete her Master of Science in Toxicology in May of 2018. During graduate school, Benedette investigated the dermatotoxicity of mechlorethamine and bendamustine; two nitrogen mustard alkylating agents that are used in anticancer therapy.

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