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Examen de la proteína de envolvente de SARS-CoV-2

El coronavirus nuevo 2 (SARS-CoV-2) de la neumonía asiática del coronavirus está tomando un peaje inmenso en términos de enfermedad y muerte en mucho del mundo habitado, con sobre 5,8 millones de casos confirmados y más de 359.000 muertes hacia adentro apenas bajo cinco meses de la transmisión viral.

Un nuevo estudio de los investigadores en la universidad de Valencia y publicada en el bioRxiv* en línea del servidor de la prueba preliminar denuncia en mayo de 2020 la topología de la proteína de envolvente del virus, que podría contribuir a una mejor comprensión de cómo el virus obra recíprocamente con otros componentes de la célula y esperanzadamente ayuda a luchar la enfermedad mejor.

El genoma grande de este virus del ARN codifica hasta 29 proteínas, no se expresen que. Los genes estructurales codifican las proteínas que el envolvente y empaqueta el ARN viral. Éstos incluyen la proteína de la superficie del pico (s), la proteína de la membrana (m), la proteína del nucleocapsid (n), y la proteína del envolvente (e).

Virus SARS-CoV-2 que atan a los receptores ACE-2 en una célula humana, el escenario inicial COVID-19 de la infección, haber conceptual del ejemplo 3D: Kateryna Kon/Shutterstock
Virus SARS-CoV-2 que atan a los receptores ACE-2 en una célula humana, el escenario inicial COVID-19 de la infección, haber conceptual del ejemplo 3D: Kateryna Kon/Shutterstock

La proteína de E

Los focos actuales del estudio en la proteína de E, que es la más pequeña y tiene el número más inferior de copias en virus maduros. , Sin embargo, se ha encontrado para ser esencial para la capacidad enfermedad-que causaba de otros coronaviruses (CoVs). Es codificado por un sgRNA, que está entre las transcripciones con el número de copia más alto.

La proteína de E es 75 residuos de largo, con 27 de ellos que son leucina o valina, haciéndola hidropática. Hay una semejanza insignificante entre las proteínas de E en diverso CoVs conocido para infectar a seres humanos. Total, las proteínas de E en los SARS-CoV y SARS-CoV-2 comparta 94,7% de series.

¿Qué extremo está hacia arriba?

La proteína de E fue sujetada al análisis automatizado de la serie de aminoácido por 7 métodos diferentes en uso disperso. Los resultados sugieren que haya un único segmento alrededor de residuos 12-39 que extienda a través de la membrana - un segmento (TM) de la transmembrana. No es una serie divisible de la señal según las predicciones.

El final de la N-terminal de este segmento se predice para estar en el lado cytosolic según 2 programas, mientras que los métodos restantes predicen que estará en el lado luminal. Para sondar esto, los investigadores utilizaron un método llamado el glycosylation N-conectado que se utiliza extensamente para mostrar la topología de una característica, por más de 20 años.

Reportero N-Conectado del Glycosylation

Una célula eucariótica puede glycosylate una proteína solamente en el lado luminal del retículo endoplásmico debido a la situación del oligosaccharyltransferase, la proteína que realiza esta reacción, en este lado. TM previsto divide en segmentos tiene dos sitios que podrían experimentar el glycosylation N-conectado al lado de la C-terminal en la serie del wildtype.

Una de estas posiciones, sin embargo, no es modificable porque el sitio del aceptor del glycosylation está demasiado cercano a la membrana. Por lo tanto, si el único sitio restante N66 es glycosylated, indicaría que había ocurrido el desplazamiento de la C-terminal. Esto, a su vez, indicaría la orientación luminal del ER del extremo de la C-terminal.

Los investigadores construyeron una construcción con un sitio muy eficiente del aceptor del glycosylation en el extremo de la N-terminal. Permitieron que la proteína de E fuera traducida in vitro con los microsomas presentes.

La traslación de un mando sin un sitio o no poseer del aceptor del glycosylation las series del wildtype llevará al glycosylation mínimo. Sin embargo, el experimento mostró que ocurrió el glycosylation importante solamente si el sitio del glycosylation estaba presente en el extremo de la N-terminal.

Los investigadores tuvieron en cuenta las topologías múltiples que se han encontrado con el otro CoVs, que significa que la proteína de E de SARS-CoV-2 se puede insertar en la membrana microsomal con la C-terminal o con el extremo de la N-terminal que hace frente al cytosol.

, Por lo tanto, consideraban que la orientación dominante estaba con el extremo de la N-terminal orientado al lumen y el extremo de la C-terminal al cytosol.

Topología de la proteína de E en una célula mamífera

Después, transfected un equipo de las variantes de la proteína de E en las cuales el epitopo del c-myc fue marcado con etiqueta en el extremo de la C-terminal en un cultivo celular mamífero. Encontraron que eso solamente si el sitio del aceptor estaba en el extremo de la N-terminal hizo la proteína de E experimentan el glycosylation eficiente. Obviamente, esto indica que el extremo de la N-terminal está localizado al lumen del ER.

El efecto de la distribución de carga sobre topología

Los determinantes de la topología de una proteína de la membrana incluyen la distribución positivo - de aminoácidos cargados en el cytosol, llamada “positivo-dentro de regla”. Éste es el parámetro principal, como ha sido establecido por experimentos y por análisis estadístico. Esto se explica así: la proteína de E es una estructura de TM con una carga que es distribuida igualmente a ambos lados de la membrana. Con solamente 8 residuos cargados, hay 2 negativo - residuos cargados antes del segmento de TM, y 1 en el extremo de la C-terminal. Este extremo, que se predice para ser orientado al cytosol, también tiene 5 positivo - residuos cargados. Esto está de común acuerdo con “positivo-dentro de regla.”

Sin embargo, negativo - los residuos cargados también afectan a topología. Para confirmar la hipótesis antedicha, los investigadores agregaron una etiqueta del glycosylation y cambiaron los 2 negativo - residuos cargados al lado de la N-terminal con 2 residuos de la lisina. Esta proteína del mutante E continuó tener su extremo de la C-terminal orientado al lado cytosolic de la membrana microsomal, sin el acontecimiento de cualquier glycosylation.

La topología de la proteína viral de la membrana depende de la proteína del ordenador principal

Esta observación los llevó a concluir que la topología viral de la proteína de la membrana ligeramente es afectada por la topología de estos determinantes. Bastante, presumen, la topología de una proteína viral de la membrana son probables cambiar mientras que el ambiente de la proteína de la célula huesped cambia de modo que el anterior esté en la orientación correcta referente a estes último.

Los investigadores concluyen que la proteína de E del SARS-CoV-2 es una proteína de TM que tiene el extremo de la N-terminal orientó luminally y el extremo de la C-terminal orientado cytosolically. Ésta es la misma topología vista con la proteína de E de los SARS-CoV cuando el virus está infectando una célula mamífera.

Esto también está de acuerdo con los estudios recientes que muestran la proteína de E de los SARS-CoV para ser una estructura pentameric cuando la proteína se contiene dentro de las micelas. Aquí el extremo de la C-terminal de la proteína forma una alfa-hélice extramembranous.

Además, esta topología propuesta es compatible con una acción recíproca entre el extremo cytosolically orientado de la C-terminal de la proteína de E y los extremos de la C-terminal de las proteínas de M o de S de SARS-CoV-2. También permite la acción recíproca de este extremo con las proteínas del andamio de Golgi, que es importante para el virus que florece, y cerco las proteínas virales de la membrana para poderlas montar en las membranas de Golgi, así regulando el movimiento de vesículas a través del complejo de Golgi. Los investigadores preveen que otros estudios descubran en qué medida tales funciones requieren la proteína de E del virus.

Advertencia *Important

el bioRxiv publica los partes científicos preliminares que par-no se revisan y, por lo tanto, no se deben mirar como concluyentes, conduce práctica clínica/comportamiento relativo a la salud, o tratado como información establecida.

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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