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Que são Proteases de Furin?

A fim desenvolver tratamentos apropriados e vacinas para combater o coronavirus novo, se não sabido como o coronavirus 2 da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS-CoV-2), os pesquisadores em todo o mundo examinaram com cuidado cada componente microscópico deste vírus poderoso.

Vírus SARS-CoV-2

Crédito de imagem: Kateryna Kon/Shutterstock.com

Esta pesquisa conduziu à descoberta que o protease do furin pode jogar um papel chave em facilitar a entrada do SARS-CoV-2 em pilhas humanas.

Que é protease?

O protease do termo é usado para descrever um grande grupo de enzimas hydrolytic diversas. Os Proteases são caracterizados frequentemente por seus estrutura activa do local, mecanismos específicos da reacção, e local da acção.

Como muitas outras enzimas, os proteases podem participar em uma vasta gama de processos bioquímicos e fisiológicos durante todo o corpo que impactam directamente a função de pilhas individuais, assim como o organismo no conjunto.

Alguns papéis específicos dos proteases no corpo incluem a manutenção da nutrição, o retorno da proteína, o crescimento, a adaptação, o regulamento, o sporulation, a germinação, a doença, e eventualmente a morte. Calcula-se que o genoma humano codifica mais de 550 proteases diferentes.

Que é furin?

Identificado originalmente em 1990, o furin é um endoprotease celular que active proteolytically muitas carcaças do proprotein que variam dos agentes patogénicos aos factores de crescimento, aos receptors, e às proteínas extracelulares da matriz.

Como outros endoproteases, o mecanismo dos furin da acção é devido à hidrólise dos peptides e das carcaças da proteína em ligações de peptide internas específicas.

As acções do furin jogam os papéis críticos durante todo cada fase da vida, começando com seu processamento do factor de crescimento do pro-b-nervo (NGF) que permitem a inervação neuronal ocorrer durante a revelação e a continuação até a fase atrasada da vida durante a demência do amyloid.

Parogenicidade do vírus pelo furin

O papel que o furin tem na activação de uma população diversa dos micróbios patogénicos foi identificado originalmente com as experiências bioquímicas no antígeno da toxina do antraz e (PA) no haemagglutinin protectores do vírus de gripe das aves (HA).

Depois da exposição ao antraz, por exemplo, o furin é responsável para a segmentação desta toxina, que é uma etapa crucial em permitir que a toxina forme os poros nas membranas de pilha do alvo e penetre eventualmente pilhas de anfitrião.

Um mecanismo similar pelo furin é utilizado pelo vírus de gripe das aves, assim como por diversos outros vírus patogénicos que incluem HIV-1, sarampo, e o vírus syncytial respiratório (RSV) para aumentar sua virulência. Mais especificamente, estes vírus expressam frequentemente glicoproteína do envelope em sua superfície.

A segmentação destas glicoproteína pelo furin permite a glicoproteína madura e fusogenic do envelope tornar-se. As tensões de Ebola Zaire e de Costa do Marfim foram mostradas igualmente para conter um local do furin do consenso em sua glicoproteína do envelope que foi associada com determinadas acções citotóxicos do vírus de Ebola altamente letal.

Furin e coronaviruses

A estrutura do vírus SARS-CoV-2 é cercada pelas proteínas trimeric do ponto da transmembrana (s) que provaram ser críticas no mecanismo por que este vírus penetra pilhas de anfitrião.

Dentro de S a proteína existe dois domínios da função, que incluem um domínio receptor-obrigatório e um segundo domínio que permita o vírus fundir com a membrana do phospholipid de pilhas de anfitrião.

Para permitir a fusão entre as membranas virais e de pilha a ocorrer, algum tipo de protease é tipicamente involvido; contudo, as características específicas deste protease podem diferir entre coronaviruses. Por exemplo, a proteína de S que cerca o vírus respiratório (MERS) da síndrome-CoV de Médio Oriente contem um local da segmentação do furin que promova a entrada deste vírus nas pilhas.

Comparativamente, a proteína de S da molécula respiratória aguda (SARS) severa do vírus da síndrome-CoV uncleaved após sua fusão com uma pilha de anfitrião, indicando desse modo que sua segmentação ocorre depois que o vírus tem incorporado já a pilha.

Proteína de S no coronavirus

Crédito de imagem: Kateryna Kon/Shutterstock.com

Furin e SARS-CoV-2

O emperramento da proteína de S à enzima deconversão 2 (ACE2) foi determinado ser um mecanismo chave na penetração de SARS-CoV-2 em pilhas humanas. Uma investigação na proteína de S do SARS-CoV-2 identificou quatro locais redundantes da segmentação do furin.

Interessante, os proteases do furin são encontrados em quantidades abundantes durante todo as vias respiratórias, fazendo com desse modo que os pesquisadores postulem se a segmentação da proteína de SARS-CoV-2 S em cima de retirar pilhas epiteliais pode conduzir a sua natureza altamente infecciosa e patogénico.

Além do que o fornecimento da informação a respeito de porque SARS-CoV-2 é tão contagioso entre seres humanos, a aquisição destes locais da segmentação do furin igualmente fornece pesquisadores a informação a respeito de como este vírus podia espalhar com sucesso dos bastões aos seres humanos no primeiro lugar.

Um estudo recente criou um mutante SARS-CoV-2 que não tivesse o local usual da segmentação do furin. De seus testes, encontraram que o mutante causado reduziu a doença mas puderam ainda dar alguma protecção contra o SARS-CoV-2 parental. Os resultados sugerem que o local da segmentação do furin em SARS-CoV-2 tenha um papel crítico na infecção SARS-CoV-2.

Conclusão

Infelizmente, muito dos proteases circunvizinhos do furin da informação e sua participação na propagação e na infecção pelo SARS-CoV-2 estão ainda em suas fases iniciais e devem ser estudados mais completamente.

Estudar a participação de locais da segmentação do furin na propagação de SARS-CoV-2 pode apoiar a revelação de aproximações terapêuticas visadas, tais como inibidores de protease do anfitrião, em um futuro próximo.

Referências

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Last Updated: Mar 9, 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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