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La protéine de réseau lourd de ferritine se montre prometteur comme vaccin du potentiel SARS-CoV-2 ou antiviral

Une étude neuve publiée sur le bioRxiv* en ligne de serveur de prétirage indique en mai 2020 la construction et le contrôle d'une protéine basée sur ferritine neuve d'antigène-coussinet qui a l'activité biologique vers le récepteur ACE2. Ceci a pu indiquer son potentiel pour le développement comme vaccin ou antiviral.

Tandis que la pandémie du courant COVID-19 continue à entraîner des cas neufs et des morts par milliers, les chercheurs jugent pour comprendre le virus, son mécanisme de la pathogénie, et comment il induit une réaction immunitaire dans l'hôte. Les résultats ont pu aviser une stratégie plus efficace vers le développement d'un médicament vaccinique ou thérapeutique, aidant à régler la manifestation.

La structure de SARS-CoV-2

Le coronavirus de syndrôme respiratoire aigu sévère 2 (SARS-CoV-2), qui est l'agent étiologique de la pandémie actuelle, est un virus ARN avec un grand génome, quatre structurels, et 16 protéines non-structurelles. Des quatre protéines de structure, on est une protéine de pointe, responsable de la pièce d'assemblage de virus à et de l'entrée dans les cellules hôte. Les autres comportent l'enveloppe, la membrane, et les protéines de nucleocapsid.

La protéine de pointe est vérifiée comme objectif vaccinique potentiel. Les anticorps grippant à la glycoprotéine de pointe, particulièrement son domaine récepteur-grippant (RBD), peuvent efficacement neutraliser l'infection par un virus. Cependant, il y a peu d'activité hétérospécifique entre les anticorps SARS-CoV-2 et Radars à ouverture synthétique-CoV.

L'entrée SARS-CoV-2 virale dans les cellules hôte dépend de l'existence d'un récepteur ACE2 fonctionnel sur la cellule hôte. La protéine virale de pointe grippe au récepteur par l'intermédiaire de son domaine récepteur-grippant, comme indiqué par microscopie de cryo-électron. La protéine de pointe a deux domaines, S1 et S2.

Le site récepteur-grippant sur le domaine S1 change la conformation, par un site charnière charnière, de la secousse-vers le bas en conformation de secousse-, avant qu'il puisse gripper au récepteur ACE2. Si un anticorps de neutralisation peut viser ceci, l'entrée du virus pourrait être évitée. Ceci, consécutivement, a mené à la recherche intensive dans la destination atomique de cette condition, avec l'identification du motif récepteur-grippant (RBM).

Ferritine - une avenue neuve

La ferritine est une protéine polymère faite de 24 éléments, comportant les réseaux lourds et légers, formant une structure cage cage assimilée à celle de SARS-CoV-2. Ceci a attiré l'attention de beaucoup de chercheurs comme plate-forme attrayante pour l'admission d'immunité. Il est 12 nanomètre de diamètre, qui tient compte de la pénétration rapide dans des tissus ainsi que de son entrée dans les ganglions lymphatiques régionaux.

Le réseau lourd de la ferritine est de l'immunogénicité inférieure et a trouvé des applications multiples dans la diagnose nanomedical et moléculaire, y compris les vaccins antiviraux et anticancéreux.

L'étude actuelle examine ainsi l'activité biologique et l'immunogénicité d'une protéine protégée par fusible de ferritine-RBM comme précurseur vaccinique potentiel.

La construction de la protéine de fusion

Les chercheurs ont comporté le RBM du virus, contenant 72 acides aminés, dans le réseau lourd de la molécule humaine de ferritine (HFtn) pour former une protéine de fusion nommée RBM-HFtn.

Les étalages donnants droit huit de protéine de fusion ont protégé par fusible des trimères de protéine avec le potentiel accru pour l'admission de réaction immunitaire. Les sous-unités de RBM sont assez éloignées mis entre eux qu'elles permettent toujours à la formation de la structure polymère. Un petit peptide de RBM a été choisi pour la même raison, de sorte qu'il puisse être bien manifesté sur la surface du réseau lourd de ferritine.

La protéine de fusion était transfecté dans la tension d'Escherichia coli BL21 pour copier et refolding. Elle a été alors caractérisée par microscopie électronique matérielles et chimiques des méthodes, ainsi que de boîte de vitesses (TEM). L'affinité obligatoire de RBM-HFtn pour le récepteur ACE2 s'est également analysée par des techniques d'ELISA.

Les chercheurs ont constaté que la protéine moissonnée de la culture bactérienne était principalement sous forme de fuselages d'inclusion au lieu dedans d'une forme soluble comme prévue. Quand elle était induite au refold, la protéine s'est avérée environ 15 nanomètre, avec une forme ronde uniforme.

L'analyse d'affinité obligatoire a prouvé que le RBD viral a une affinité obligatoire inférieure que RBM-HFtn de la protéine de fusion. L'affinité obligatoire plus élevée de ce dernier peut être due à la surface cage cage de la protéine de fusion, qui peut porter 24 copies du RBM sur sa surface.

Représentation schématique de structure de RBM-HFtn avec de la ferritine comme échafaudage (bleu) protégé par fusible avec RBM de la glycoprotéine de la pointe SARS-CoV-2 (rouge) ; Le RBM-HFtn est capable de complexant avec ACE2 (vert) (a). Des copies du total 24 de RBM sont présentées sur la surface de ferritine, ici seulement 14 copies ont été montrées pour la représentation symbolique. Deux voies hypothétiques d
La représentation schématique de la structure de RBM-HFtn avec de la ferritine comme échafaudage (bleu) a protégé par fusible avec RBM de la glycoprotéine de la pointe SARS-CoV-2 (rouge) ; Le RBM-HFtn est capable de complexant avec ACE2 (vert) (a). Des copies du total 24 de RBM sont présentées sur la surface de ferritine, ici seulement 14 copies ont été montrées pour la représentation symbolique. Deux voies hypothétiques d'antivirus de RBM-HFtn en induisant des anticorps contre SARS-CoV-2 (B, voie supérieure) et/ou en bloquant l'entrée de virus par le grippement compétitif à ACE2 (B, voie inférieure).

Le mécanisme de l'action de la protéine de fusion

La protéine RBM-HFtn de fusion peut agir contre SARS-CoV-2 de deux voies différentes. Un, elle peut stimuler la formation d'anticorps de neutralisation dirigée contre le RBM de la protéine de pointe, qui peut permettre son utilisation comme vaccin. Le virus neutralisé sera alors libéré du fuselage par le système immunitaire.

La recherche sur les échantillons COVID-19 patients a montré la présence de deux anticorps qui empêchent le grippement RBD-ACE2 viral. Les expériences sur des animaux ont prouvé que ceux-ci pourraient réduire la charge virale dans les poumons des souris infectées. Ceci aboutit les chercheurs à théoriser que « en présentant correctement la S-protéine RBD/RBM, le RBM-HFtn conçu a le potentiel grand comme vaccin anti-SARS-CoV-2. »

Un autre mécanisme possible d'action bloque l'entrée de cellules du virus par le grippement de la protéine de fusion de RBM-HFtn au récepteur ACE2, de ce fait bloquant la prolifération virale. Tandis que le premier mécanisme pourrait éviter l'infection, le deuxième peut réduire la gravité de l'infection en contrariant son action au récepteur.

L'étude indique ainsi la construction d'une protéine de fusion, qui pourrait être isolée à la grande pureté, avec la taille et la forme comme prévue. Elle était également en activité contre le récepteur ACE2, comme confirmé par ELISA.

Les résultats proposent que « le RBM soit correctement présenté sur la surface de la ferritine humaine de réseau lourd et soit reconnaissable par le récepteur ACE2. Son potentiel en tant que vaccin SARS-CoV-2 et en tant qu'antagoniste du récepteur ACE2 est encore étudié chez des expériences sur des animaux. »

Avis *Important

le bioRxiv publie les états scientifiques préliminaires qui pair-ne sont pas observés et ne devraient pas, en conséquence, être considérés comme concluants, guident la pratique clinique/comportement relatif à la santé, ou traité en tant qu'information déterminée.

Journal reference:
Dr. Liji Thomas

Written by

Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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