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Examen de la protéine d'enveloppe de SARS-CoV-2

Le coronavirus nouveau 2 (SARS-CoV-2) de syndrôme respiratoire aigu sévère de coronavirus prend un immense péage en termes de maladie et mort sur une grande partie du monde habité, avec plus de 5,8 millions de cas confirmés et les plus de 359.000 morts dedans juste au-dessous de cinq mois de la transmission du virus.

Une étude neuve par des chercheurs à l'université de Valence et un publié sur le bioRxiv* en ligne de serveur de prétirage indique en mai 2020 la topologie de la protéine d'enveloppe du virus, qui pourrait contribuer à une meilleure compréhension de la façon dont le virus agit l'un sur l'autre avec d'autres composantes de cellules et aide si tout va bien à combattre la maladie mieux.

Le grand génome de ce virus ARN code jusqu'à 29 protéines, pas qui sont exprimées. Les gènes de structure codent les protéines que l'enveloppe et empaquettent l'ARN viral. Ceux-ci comprennent la protéine de surface de la pointe (s), la protéine de la membrane (m), la protéine du nucleocapsid (n), et la protéine de l'enveloppe (e).

Virus SARS-CoV-2 grippant aux récepteurs ACE-2 sur une cellule humaine, l
Virus SARS-CoV-2 grippant aux récepteurs ACE-2 sur une cellule humaine, l'étape initiale COVID-19 de l'infection, crédit conceptuel de l'illustration 3D : Kateryna Kon/Shutterstock

La protéine d'E

Les orientations actuelles d'étude sur la protéine d'E, qui est la plus petite et a le nombre de copies le plus inférieur dans les virus matures. On l'a cependant avéré essentiel pour la capacité de pathogène d'autres coronaviruses (CoVs). Il est codé par un sgRNA, qui est parmi les transcriptions avec le numéro de copie le plus élevé.

La protéine d'E est 75 résidus longtemps, avec 27 d'entre eux étant leucine ou valine, la rendant hydropathique. Il y a une similitude non significative entre les protéines d'E dans CoVs différent connu pour infecter des êtres humains. De façon générale, les protéines d'E dans Radars à ouverture synthétique-CoV et SARS-CoV-2 partagez 94,7% de séquences.

Quelle extrémité est en hausse ?

La protéine d'E a été soumise à l'analyse assistée par ordinateur de la séquence des acides aminés par 7 méthodes différentes dans l'utilisation répandue. Les résultats proposent qu'il y ait un seul segment autour des résidus 12-39 qui avance à travers la membrane - un segment (TM) de transmembrane. Ce n'est pas une séquence clivable de signe selon les prévisions.

L'extrémité de N-terminal de ce segment est prévue pour être au côté cytosolique selon 2 programmes, alors que les méthodes restantes prévoient qu'il sera du côté luminal. Pour sonder ceci, les chercheurs avaient l'habitude une glycosylation N-jointe appelée de méthode qui est appliquée largement pour montrer la topologie d'une caractéristique, pendant plus de 20 années.

Journaliste N-Joint de glycosylation

Une cellule eucaryote peut glycosylate une protéine seulement du côté luminal du réticulum endoplasmique (ER) dû à l'emplacement de l'oligosaccharyltransferase, la protéine qui exécute cette réaction, de ce côté. Le TM prévu segmentent a deux sites qui pourraient subir la glycosylation N-jointe au côté de C-terminal dans la séquence de wildtype.

Une de ces positions, cependant, n'est pas modifiable parce que le site d'accepteur de glycosylation est trop proche de la membrane. Par conséquent, si le site N66 restant unique est glycosylé, elle indiquerait que la translocation de C-terminal s'était produite. Ceci, à leur tour, indiquerait l'orientation luminal d'ER de l'extrémité de C-terminal.

Les chercheurs ont établi un élément avec un site très efficace d'accepteur de glycosylation à l'extrémité de N-terminal. Ils ont permis à la protéine d'E d'être traduite in vitro en présence des microsomes.

La traduction d'un contrôle sans site ou possession d'accepteur de glycosylation des séquences de wildtype mènera à la glycosylation minimale. Cependant, l'expérience a prouvé que la glycosylation significative s'est produite seulement si le site de glycosylation était présent à l'extrémité de N-terminal.

Les chercheurs ont tenu compte des topologies multiples qui ont été trouvées avec l'autre CoVs, qui signifie que la protéine d'E de SARS-CoV-2 peut être insérée dans la membrane microsomique avec le C-terminal ou avec l'extrémité de N-terminal faisant face au cytosol.

Ils ont considéré, pour cette raison, que l'orientation dominante était avec l'extrémité de N-terminal installée au lumen et l'extrémité de C-terminal au cytosol.

Topologie de la protéine d'E dans une cellule mammifère

Ensuite, ils transfecté un ensemble de variantes de protéine d'E dans lesquelles l'épitope de c-myc a été étiqueté à l'extrémité de C-terminal dans une culture cellulaire mammifère. Ils ont trouvé que cela seulement si le site d'accepteur était à l'extrémité de N-terminal faisait la protéine d'E subissent la glycosylation efficace. Évidemment, ceci indique que l'extrémité de N-terminal est localisée au lumen d'ER.

L'effet de la distribution de charge sur la topologie

Les causes déterminantes de la topologie d'une protéine de membrane comprennent la distribution franchement - des acides aminés chargés dans le cytosol, appelé « positif-à l'intérieur de la règle ». C'est le paramètre principal, comme a été déterminé par des expériences et par analyse statistique. Ceci est expliqué ainsi : la protéine d'E est une structure du TM avec une charge étant distribuée également des deux côtés de la membrane. Avec seulement 8 résidus chargés, il y a 2 négativement - résidus chargés avant le segment du TM, et de 1 à l'extrémité de C-terminal. Cette extrémité, qui est prévue pour être installée au cytosol, a également 5 franchement - résidus chargés. C'est en accord avec « positif-à l'intérieur de la règle. »

Cependant, négativement - les résidus chargés affectent également la topologie. Pour confirmer l'hypothèse ci-dessus, les chercheurs ont ajouté une balise de glycosylation et ont changé les 2 négativement - résidus chargés en côté de N-terminal avec 2 résidus de lysine. Cette protéine du mutant E prolongée pour faire installer son extrémité de C-terminal au côté cytosolique de la membrane microsomique, sans cas de toute glycosylation.

La topologie de la protéine virale de membrane dépend de la protéine d'hôte

Cette observation les a aboutis à conclure que la topologie virale de protéine de membrane seulement est légèrement affectée par la topologie de ces causes déterminantes. En revanche, ils présument, la topologie d'une protéine virale de membrane est susceptibles de changer pendant que l'environnement de la protéine de la cellule hôte change de sorte que l'ancien soit dans la bonne orientation au sujet de ce dernier.

Les chercheurs concluent que la protéine d'E du SARS-CoV-2 est une protéine du TM qui a l'extrémité de N-terminal a installé luminally et l'extrémité de C-terminal installée cytosolically. C'est la même topologie vue avec la protéine d'E des Radars à ouverture synthétique-CoV quand le virus infecte une cellule mammifère.

Ceci est conforme également aux études récentes qui montrent que la protéine d'E des Radars à ouverture synthétique-CoV était une structure pentameric quand la protéine est contenue dans des micelles. Ici l'extrémité de C-terminal de la protéine forme une alpha-helice extramembranous.

De plus, cette topologie proposée est compatible avec une interaction entre l'extrémité cytosolically installée de C-terminal de la protéine d'E et les extrémités de C-terminal des protéines de M ou de S de SARS-CoV-2. Elle permet également l'interaction de cette extrémité avec des protéines d'échafaudage de Golgi, qui est importante pour le bourgeonnement de virus, et pour rassembler les protéines virales de membrane de sorte qu'elles puissent être assemblées aux membranes de Golgi, de ce fait réglant le mouvement des vésicules par le composé de Golgi. Les chercheurs s'attendent à ce que d'autres études découvrent dans quelle mesure de tels fonctionnements exigent la protéine d'E du virus.

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

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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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