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Quel est un site polybasique de clivage ?

Le site polybasique de clivage est un site protéolytique d'excision utilisé par les protéases cellulaires qui activent un large éventail de protéines de précurseur. L'acquisition d'un site polybasique de clivage est associée à la pathogénicité et à la virulence virales.

Protéase cellulaireCrédit d'image : ibreakstock/Shutterstock.com

Quel est un site polybasique de clivage ?

L'excision protéolytique aux sites polybasiques de clivage est un phénomène goujon-de translation de modification exigé pour la maturation et l'activation de plusieurs protéines de précurseur, y compris des neuropeptides, des hormones de peptide, des facteurs de croissance, des récepteurs de membrane, des facteurs de coagulation, et des protéines d'adhérence.

Des protéases cellulaires variées telles que le furin, la trypsine, la cathepsine, et la protéase de transmembrane/sérine qui catalysent le procédé protéolytique d'activation sont également connues pour fendre les protéines virales variées de surface de cellules, qui est exigé pour l'entrée virale aux cellules hôte.

Quelles sont les conséquences du site polybasique de clivage dans les virus ?

Un large éventail de preuve indique que le clivage protéolytique des protéines extérieures virales au site polybasique de clivage est essentiel pour la pathogénicité virale, la virulence, et la boîte de vitesses interspecies.  

Site polybasique de clivage de hemagglutinin dans le virus de la grippe A

Hemagglutinin et neuraminidase sont deux glycoprotéines sur la surface de cellules du virus de la grippe A, et selon l'antigénicité de ces deux protéines, le virus de la grippe A est divisé en beaucoup de sous-types (hemagglutinin : H1 - H16 ; neuraminidase : N1 - N9). Hemagglutinin est responsable de la pièce d'assemblage et de la fusion d'un virus avec des cellules hôte.

La pathogénicité, la virulence, et la boîte de vitesses de substance-à-substances du virus de la grippe A, qui est généralement trouvé dans la substance aviaire et mammifère, dépend strictement de la nature des acides aminés au site de clivage protéolytique du hemagglutinin.

Parmi les virus tout hautement pathogènes de grippe aviaire, H5 et H7 sont les sous-types hautement pathogènes responsables du haut taux de décès par les poultries ainsi que la transmission interspecies, telle que l'oiseau à la boîte de vitesses humaine (H5N1 ou sous-types H7N7). Les études ont proposé que la fréquence de gagner des phénotypes hautement pathogènes soit plus élevée pour les sous-types H5 et H7 car ils sont génétiquement prédisposés pour acquérir les sites polybasiques de clivage de hemagglutinin.  

le virus Inférieur-pathogène de la grippe A contient seulement un type unique d'acide aminé (arginine) au site de clivage de hemagglutinin, et les protéases comme une trypsine catalysent le procédé de clivage protéolytique, menant à respiratoire doux et localisé ou aux infections intestinales.

Cependant, ces virus inférieur-pathogènes peuvent être transformés dans les virus hautement pathogènes à cause de l'acquisition des acides aminés fondamentaux multiples au site de clivage de hemagglutinin (site polybasique de clivage). Furin et PC6 sont les exemples des protéases omniprésentes qui identifient le site polybasique de clivage et catalysent le clivage protéolytique du hemagglutinin, menant à l'infection systémique sévère.

Les mécanismes variés sont impliqués dans le rétablissement d'un site polybasique de clivage. Par exemple, les mises en place ou les remplacements des nucléotides multiples peuvent se produire pour produire des codons acides aminés fondamentaux. D'ailleurs, la recombinaison de l'ARN viral avec de l'ARN de cellule hôte peut être un autre mécanisme important derrière l'acquisition d'un site polybasique de clivage de hemagglutinin.  

Virus SarsCOV2 grippant à ACE-2Crédit d'image : Kateryna Kon/Shutterstock.com

Site polybasique de clivage dans SARS-CoV-2

La pathogénicité et la boîte de vitesses interspecies du coronavirus 2 (SARS-CoV-2) de syndrôme respiratoire aigu sévère dépend strictement de la protéine de pointe actuelle sur la surface virale de cellules. La protéine de pointe joue un rôle indispensable en fixant le virus avec le récepteur de cellule hôte (enzyme de conversion de l'angiotensine 2, ACE2) et en négociant par la suite l'entrée virale par la fusion de membrane.

Le clivage protéolytique de la protéine de pointe est une opération indispensable pour l'entrée virale aux cellules hôte. On hébergent les protéases cellulaires, y compris le furin, trypsine, et la cathepsine, sont présente pour catalyser l'activation protéolytique de la protéine de pointe.

De ces protéases, le furin identifie un site polybasique de clivage et fend la protéine de pointe pendant sa synthèse dans le réseau transport-Golgi ou pendant l'entrée du virus dans les endosomes. En revanche, la trypsine fend la protéine de pointe aux sites monobasiques de clivage dans l'endroit extracellulaire et la surface de cellules.     

Le plus intéressant, l'acquisition d'un site polybasique de clivage à la jonction de deux domaines de la protéine de pointe (S1 et S2) est une caractéristique neuf évoluée d'un coronavirus nouveau, qui peut être une raison potentielle de la manifestation mortelle de ce virus hautement pathogène.

Le site polybasique de clivage est produit en raison de la mise en place de 12 nucléotides, qui a par la suite comme conséquence l'acquisition prévue de 3 glycans autour du site. Cette caractéristique particulière n'est pas présente dans les protéines de pointe d'autres coronaviruses, y compris le coronavirus de "bat" et les Radars à ouverture synthétique-CoV.

Quelle est l'importance du site polybasique de clivage dans le coronavirus nouveau ?

Les effets fonctionnels liés à l'acquisition du site polybasique de clivage toujours entièrement ne sont pas déterminés dans SARS-CoV-2. Cependant, on l'est censé pour avoir un choc potentiel sur la boîte de vitesses virale de pathogénicité et de substance-à-substances.

Les études entreprises sur Radars à ouverture synthétique-CoV et Syndrome-Coronavirus respiratoires de Moyen-Orient (MERS-CoV) ont proposé que l'acquisition d'un site polybasique de clivage soit associée à la fusion accrue de cellule-cellule et à la transmission du virus interspecies ("bat" à l'être humain).

Les études entreprises sur SARS-CoV-2 ont indiqué que l'acquisition du site polybasique de clivage produit un changement énorme dans la structure secondaire d'ARN du virus, qui peut jouer un rôle indispensable dans l'évasion immunisée de cellule hôte.  

Bien que le rôle exact des glycans prévus soit peu clair, elles peuvent faciliter le virus éludant les réactions immunitaires d'hôte en produisant des domaines comme une mucine.

Beaucoup d'études dans cet endroit, y compris ceux utilisant des versions mutées de SARS-CoV-2 avec les sites polybasiques effacés de clivage, fournissent la preuve se dirigeant vers le site polybasique de clivage étant indispensable à la pathogénicité et à l'infection virales.

La connaissance au sujet du site polybasique du clivage SARS-CoV-2 et comment elle facilite entrée virale dans des cellules humaines et le transmissibility a fourni un objectif thérapeutique pour COVID-19.

Références

Last Updated: Mar 9, 2021

Dr. Sanchari Sinha Dutta

Written by

Dr. Sanchari Sinha Dutta

Dr. Sanchari Sinha Dutta is a science communicator who believes in spreading the power of science in every corner of the world. She has a Bachelor of Science (B.Sc.) degree and a Master's of Science (M.Sc.) in biology and human physiology. Following her Master's degree, Sanchari went on to study a Ph.D. in human physiology. She has authored more than 10 original research articles, all of which have been published in world renowned international journals.

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