Para desarrollar tratamientos apropiados y vacunas para combate el coronavirus nuevo, si no conocido como coronavirus 2 (SARS-CoV-2) de la neumonía asiática, los investigadores en todo el mundo han examinado cuidadosamente cada componente microscópico de este virus potente.
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Esta investigación ha llevado al descubrimiento que la proteasa del furin puede desempeñar un papel dominante en la facilitación del asiento del SARS-CoV-2 en las células humanas.
¿Cuál es proteasa?
La proteasa del término se utiliza para describir un grupo grande de enzimas hidrolíticas diversas. Las proteasas son caracterizadas a menudo por su estructura activa del sitio, mecanismos específicos de la reacción, y sitio de la acción.
Como muchas otras enzimas, las proteasas pueden participar en una amplia gama de procesos bioquímicos y fisiológicos en la carrocería que afecten directamente la función de células individuales, así como el organismo en conjunto.
Alguna papeles específica de proteasas en la carrocería incluyen mantenimiento de la nutrición, la rotación de la proteína, el incremento, la adaptación, la regla, la esporulación, la germinación, la enfermedad, y eventual la muerte. Se estima que el genoma humano codifica más de 550 diversas proteasas.
¿Cuál es furin?
Determinado originalmente en 1990, el furin es un endoprotease celular que proteolytically activa muchos substratos del proprotein que colocan de agentes patógenos a los factores de incremento, a los receptores, y a las proteínas extracelulares de la matriz.
Como otros endoproteases, el mecanismo de los furin de la acción es debido a la hidrólisis de péptidos y de substratos de la proteína en las ligazones de péptido internas específicas.
Las acciones del furin desempeñan los papeles críticos en cada escenario de la vida, empezando por su tramitación del factor de incremento del favorable-b-nervio (NGF) que permiten para que la inervación neuronal ocurra durante el revelado y continuar hasta el último escenario de la vida durante demencia amiloidea.
Patogenicidad del virus por furin
El papel que el furin tiene en la activación de una población diversa de patógeno fue determinado originalmente con experimentos bioquímicos en el antígeno de la toxina del ántrax y (PA) la hemaglutinina protectores del virus de gripe aviar (HA).
Después de la exposición al ántrax, por ejemplo, el furin es responsable de la hendidura de esta toxina, que es un paso crucial en permitir que la toxina forme poros en membranas celulares de objetivo y penetre eventual las células huesped.
Un mecanismo similar por los furins es utilizado por el virus de gripe aviar, así como varios otros virus patógenos incluyendo HIV-1, el sarampión, y el virus sincitial respiratorio (RSV) para aumentar su virulencia. Más concretamente, estos virus expresan a menudo las glicoproteínas del envolvente en su superficie.
La hendidura de estas glicoproteínas por los furins permite para que la glicoproteína madura y fusogenic del envolvente se convierta. Las deformaciones de Ebola Zaire y de Costa de Marfil también se han mostrado para contener un sitio del furin del consenso en su glicoproteína del envolvente que se ha asociado a ciertas acciones citotóxicas del virus de Ebola altamente mortífero.
Furin y coronaviruses
La estructura del virus SARS-CoV-2 es rodeada por las proteínas trímeras del pico de la transmembrana (s) que han demostrado ser críticas en el mecanismo por el cual este virus penetra las células huesped.
Dentro de S la proteína existe dos dominios de la función, cuyo incluya un dominio receptor-obligatorio y un segundo dominio que permita para que el virus funda con la membrana del fosfolípido de las células huesped.
Para permitir la fusión entre las membranas celulares virales y a ocurrir, cierto tipo de proteasa está típicamente implicado; sin embargo, las características específicas de esta proteasa pueden diferir entre los coronaviruses. Por ejemplo, la proteína de S que rodea el virus respiratorio (MERS) del síndrome-CoV de Oriente Medio contiene un sitio de la hendidura del furin que ascienda el asiento de este virus en las células.
Comparativamente, la proteína de S de la molécula respiratoria aguda (SARS) severa del virus del síndrome-CoV uncleaved después de su fusión con una célula huesped, de tal modo indicando que ocurre su hendidura después de que el virus haya incorporado ya la célula.
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Furin y SARS-CoV-2
El atascamiento de la proteína de S a la enzima angiotensina-que convertía 2 (ACE2) se ha determinado para ser un mecanismo dominante en la penetración de SARS-CoV-2 en las células humanas. Una investigación reciente en la proteína de S del SARS-CoV-2 ha determinado cuatro sitios redundantes de la hendidura del furin.
Interesante, las proteasas del furin se encuentran en cantidades abundantes en las vías respiratorias, de tal modo haciendo a investigadores postular si la hendidura de la proteína de SARS-CoV-2 S sobre la salida de las células epiteliales puede dar lugar a su naturaleza altamente infecciosa y patógena.
Además de ofrecer la información en cuanto a porqué SARS-CoV-2 es tan contagioso entre los seres humanos, la adquisición de estos sitios de la hendidura del furin también provee de investigadores la información en cuanto a cómo este virus podía extenderse con éxito de palos a los seres humanos en el primer lugar.
Conclusión
Lamentablemente, mucha de las proteasas circundantes del furin de la información y su implicación en la extensión y la infección por el SARS-CoV-2 todavía está en sus primeros tiempos y se debe, por lo tanto, estudiar más a conciencia.
Mientras que esto puede ser verdad, estudiar la implicación de los sitios de la hendidura del furin en la extensión de SARS-CoV-2 puede soportar el revelado de aproximaciones terapéuticas apuntadas, tales como inhibidores de proteasa del ordenador principal, en un futuro próximo.
Referencias y lectura adicional
- Sala, O.P. (2011). Proteasas. Biotecnología completa 604-615. doi: 10.1016/B978-0-444-64046-8.00187-7.
- Braun, E., y Sauter, D. (2019). proteína Furin-mediada que tramita en enfermedades infecciosas y cáncer. Inmunología clínica y de translación 8(8). doi: 10.1002/cti2.1073.
- Alsibai, K.D. (2020). Expresión de la enzima angiotensina-que convierte 2 y de proteasas en los pacientes COVID-19: Un papel potencial de FURIN celular en la patogenesia de SARS-CoV-2. Doi médico de las hipótesis 143.: 10.1016/j.mehy.2020.109893.
- Thomas, G. (2002). Furin en el filo: De tráfico de la proteína a la embriogénesis y a la enfermedad. La naturaleza revisa la biología celular molecular 3(10); 753-766. doi: 10.1038/nrm934.
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