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Enquête massive de protéomique sur l'infection COVID-19

Les chercheurs d'Allemagne et de Suisse ont indiqué des effets fonctionnels de différents coronavirus de syndrôme respiratoire aigu sévère 2 protéines (SARS-CoV-2) au niveau cellulaire après infection. Ils ont mis les découvertes dans le contexte des voies de signalisation d'hôte afin de recenser les parties vulnérables du virus favorable à la demande de règlement. L'étude est actuellement disponible sur le serveur de prétirage de bioRxiv*.

Coronaviruses pénétrant en cellule humaine. Gripper de la protéine de pointe de coronavirus (rouge) à un récepteur ACE2 (bleu) mène à la pénétration du virus dans la cellule. rendu 3d. Crédit d
Coronaviruses pénétrant en cellule humaine. Gripper de la protéine de pointe de coronavirus (rouge) à un récepteur ACE2 (bleu) mène à la pénétration du virus dans la cellule. rendu 3d. Crédit d'image : Juan Gaertner/Shutterstock

L'émergence globale subite de SARS-CoV-2, l'agent causal d'une pandémie actuelle de la maladie de coronavirus (COVID-19), a incité le besoin d'appréhension en profondeur des fonctionnements moléculaires des protéines virales et de leurs interactions respectives avec le protéome d'hôte.

Plusieurs études d'omics ont élargi notre connaissance de la pathophysiologie COVID-19, y compris une partie qui ont été concentrées sur des aspects proteomic. Par exemple, un plan humain complet de l'interaction protéine-protéine SARS-CoV-2 (dérivé avec la spectrométrie de masse d'affinité-purification) était récent publié dans la principale nature de tourillon scientifique.

Mais quoique des études multi-omics (avec des méthodes structurelles de biologie) sont anticipées pour avoir un rôle principal en gestion clinique efficace de ces études moléculaires universelles et système système de SARS-CoV-2 sont entravées par la nature énormément contagieuse de l'agent pathogène.

Cependant, il y a des scientifiques disponibles pour aborder de telles questions provocantes de recherches. Afin de comprendre la voie exacte comment SARS-CoV-2 et coronaviruses relatifs manipulent l'hôte, un organisme de recherche d'Allemagne et la Suisse ont récent caractérisé le protéome, l'interactome, et les procédés de signalisation d'une façon système système.

L'intégrateur - approche d'omics

Ces chercheurs ont vérifié les virus SARS-CoV-2 et Radars à ouverture synthétique-CoV étroitement liés (ce dernier étant l'agent causal de la manifestation originelle de radar à ouverture synthétique), ainsi que l'influence de SARS-CoV-2 sur le protéome, le transcriptome, l'ubiquitinome, et le phosphoproteome d'une lignée cellulaire humaine poumon-dérivée.

Plus particulièrement, pour acquérir l'information sur l'activité concertée des protéines virales pendant l'infection, ils ont les cellules A549 infectées exprimer le récepteur ACE2 avec SARS-CoV-2 et ont caractérisé le choc du viral infection sur la transcription d'ARN, l'abondance de protéine, l'ubiquitination (c.-à-d., coller d'une ubiquitine-protéine sur une protéine de substrat) et la phosphorylation d'une façon temps-resolved

« Pour chaque protéine virale, nous avons tracé les caractéristiques rassemblées sur le réseau global des interactions cellulaires et avons appliqué une approche de diffusion de réseau, » expliquons davantage des auteurs d'étude. « Une telle analyse recense des tiges courtes des interactions protéine-protéine connues, signalisation et les événements de règlement qui branchent les interactors de la protéine virale aux protéines affectées par son expression, » ils ajoutent.

Une telle analyse de protéome change (induit par chaque protéine virale) et la considération des interactions de protéines suivantes fournies dirigent des analyses dans leurs fonctionnements. En conclusion, les chercheurs ont vérifié une Commission de 48 médicaments modifiant les voies perturbées par le virus pour leurs effets sur la réplication SARS-CoV-2.

stratégies d'Hôte-perturbation de SARS-CoV-2

Le réseau d'interaction de virus-hôte qui a provenu de cet effort complet de recherches a indiqué une myriade d'activités cellulaires arrêtées par SARS-CoV-2 et Radars à ouverture synthétique-CoV. Le profilage systématique de protéome et d'interactome de différentes protéines virales a ouvert la trappe pour une compréhension plus profonde de leurs mécanismes moléculaires.

Plus particulièrement, quand SARS-CoV-2 est concerné, cette étude a constaté qu'elle peut agir l'un sur l'autre avec les composés spécifiques de protéine, contribuant consécutivement à une gamme des procédés biologiques. D'ailleurs, le virus peut également des composantes de réponse au stress d'objectif et des médiateurs de réaction des dégâts d'ADN.

« Lors de l'infection par un virus, nous avons observé la régulation positive des voies de TGF-β et d'EGFR, qui modulent la survie, la motilité, et les réactions immunitaires innées de cellules, » avons dit des auteurs d'étude. « Sans compter qu'introduire la réplication virale, activation de ces voies a été impliqué dans la fibrose, un des cachets de COVID-19 », ils mettent l'accent sur davantage.

Selon les résultats d'essai de médicament, les inhibiteurs de B-RAF, de JAK1/2, et de MAPK ont mené à une augmentation significative d'accroissement viral du réglage d'infection de laboratoire ; réciproquement, les inhibiteurs de tyrosine-kinases, l'inhibiteur de mTOR, ou les inducteurs des dégâts d'ADN ont mené à l'élimination de SARS-CoV-2.

En un mot, projetant les caractéristiques obtenues sur le réseau global des interactions cellulaires a dévoilé des relations entre les perturbations qui surgissent sur l'infection SARS-CoV-2 à différentes couches, mais a également recensé de seuls et caractéristiques mécanismes moléculaires des coronaviruses de radar à ouverture synthétique.

Profiler la recherche pour les composés antiviraux visés

Prises ensemble, les interactions protéine-protéine de viral-hôte et les règlements illustrés de voie qui ont été observés aux niveaux multiples identifient des endroits potentiels de SARS-CoV-2 qui pourrait être visé par les antiviraux sélecteurs bien-caractérisés.

« Les résultats mettent en valeur la fonctionnalité de différentes protéines, ainsi que les hotspots de vulnérabilité de SARS-CoV-2, que nous avons visé avec cliniquement reconnu dopent », expliquent des auteurs d'étude. « Nous exemplifions ceci par l'identification des inhibiteurs de kinase, ainsi que des inhibiteurs de metallopeptidase de modification avec des activités antivirales significatives contre SARS-CoV-2 », ils ajoutent.

En outre, l'écran de médicament qui a été poursuivi dans cette étude a expliqué la valeur de ce type d'ensemble de données combiné, et davantage d'exploration de l'effet entre différent - les niveaux d'omics peuvent avancer la connaissance de la biologie et de la pathogénicité de coronavirus.

En conclusion, ces résultats peuvent servir de base au modèle intelligent des thérapies combiné qui visent le virus des cornières multiples et synergiques, renforçant, consécutivement, l'effet de différentes demandes de règlement, et réduisant à un minimum en même temps les effets secondaires sur des tissus sains.

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 references:
Dr. Tomislav Meštrović

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Dr. Tomislav Meštrović

Dr. Tomislav Meštrović is a medical doctor (MD) with a Ph.D. in biomedical and health sciences, specialist in the field of clinical microbiology, and an Assistant Professor at Croatia's youngest university - University North. In addition to his interest in clinical, research and lecturing activities, his immense passion for medical writing and scientific communication goes back to his student days. He enjoys contributing back to the community. In his spare time, Tomislav is a movie buff and an avid traveler.

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