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Investigación masiva del proteomics de la infección COVID-19

Los investigadores de Alemania y de Suiza revelaron efectos funcionales del coronavirus individual de la neumonía asiática 2 proteínas (SARS-CoV-2) sobre nivel celular después de la infección. Pusieron las conclusión en el contexto de los caminos de la transmisión de señales del ordenador principal para determinar las partes vulnerables del virus favorable al tratamiento. El estudio está actualmente disponible en el servidor de la prueba preliminar del bioRxiv*.

Coronaviruses que penetra en célula humana. El atar de la proteína del pico del coronavirus (roja) a un receptor ACE2 (azul) lleva a la penetración del virus en la célula. representación 3d. Haber de imagen: Juan Gaertner/Shutterstock
Coronaviruses que penetra en célula humana. El atar de la proteína del pico del coronavirus (roja) a un receptor ACE2 (azul) lleva a la penetración del virus en la célula. representación 3d. Haber de imagen: Juan Gaertner/Shutterstock

La aparición global súbita de SARS-CoV-2, el agente causativo de un pandémico en curso de la enfermedad del coronavirus (COVID-19), incitó la necesidad de una aprehensión profundizada de funciones moleculares de proteínas virales y de sus acciones recíprocas respectivas con el proteome del ordenador principal.

Varios estudios del omics han ensanchado nuestro conocimiento de la patofisiología COVID-19, incluyendo alguno que fue centrada en aspectos proteomic. Por ejemplo, un mapa humano completo de la acción recíproca de la proteína-proteína SARS-CoV-2 (derivado con espectrometría de masa de la afinidad-purificación) fue publicado recientemente en la naturaleza de cabeza del gorrón científico.

Pero no obstante los estudios multi-omics (así como métodos estructurales de la biología) se anticipan para tener un papel fundamental en la administración clínica eficiente de este pandémico, sistema-nivel que los estudios moleculares de SARS-CoV-2 son obstaculizados por la naturaleza enormemente contagiosa del patógeno.

Sin embargo, hay científicos listos para abordar tales preguntas desafiadoras de la investigación. Para entender la manera exacta cómo SARS-CoV-2 y los coronaviruses relacionados manipulan el ordenador principal, un grupo de investigación de Alemania y Suiza caracterizaron recientemente el proteome, el interactome, y procesos de la transmisión de señales de una manera sistema-ancha.

El integrante - aproximación del omics

Estos investigadores investigaron los virus estrechamente vinculados SARS-CoV-2 y SARS-CoV (estes último que son el agente causativo del brote original del SARS), así como la influencia de SARS-CoV-2 en el proteome, el transcriptome, el ubiquitinome, y el phosphoproteome de una variedad de células humana pulmón-derivada.

Más concretamente, detectar la información sobre la actividad concertada de proteínas virales durante la infección, han infectado las células A549 que expresaban el receptor ACE2 con SARS-CoV-2 y han caracterizado el impacto de la infección viral en la transcripción del ARN, la abundancia de la proteína, el ubiquitination (es decir, el pegar de una ubiquitin-proteína a una proteína del substrato) y la fosforilación de una manera tiempo-resuelta

“Para cada proteína viral, correlacionamos los datos cerco sobre la red global de acciones recíprocas celulares y aplicamos una aproximación de la difusión de la red,” explicamos más lejos a autores del estudio. “Tal análisis determina eslabones cortos de las acciones recíprocas sabidas de la proteína-proteína, transmisión de señales y las acciones de la regla que conectan los interactors de la proteína viral con las proteínas afectadas por su expresión,” agregan.

Tal análisis del proteome cambia (inducido por cada proteína viral) y la consideración de las acciones recíprocas subsiguientes de la proteína ofrecidas dirige discernimientos en sus funciones. Finalmente, los investigadores probaron un panel de 48 drogas que modificaban los caminos perturbados por el virus para sus efectos sobre la réplica SARS-CoV-2.

estrategias de la Ordenador principal-perturbación de SARS-CoV-2

La red de la acción recíproca del virus-ordenador principal que provino este esfuerzo completo de la investigación reveló una miríada de las actividades celulares interceptadas por SARS-CoV-2 y los SARS-CoV. El perfilado sistemático del proteome y del interactome de proteínas virales individuales abrió la puerta para una comprensión más profunda de sus mecanismos moleculares.

Más concretamente, cuando se refiere SARS-CoV-2, este estudio encontró que puede obrar recíprocamente con los complejos específicos de la proteína, contribuyendo a su vez a un alcance de procesos biológicos. Por otra parte, el virus puede también apuntar a mediadores de la reacción de los componentes de la reacción de la tensión y del daño de la DNA.

“Sobre la infección del virus, observamos el upregulation de los caminos de TGF-β y de EGFR, que modulan supervivencia de la célula, movilidad, e inmunorespuestas naturales,” dijimos a autores del estudio. “Además de ascender la réplica del virus, activación de estos caminos se ha implicado en la fibrosis, uno de los sellos de COVID-19”, ellos acentúan más lejos.

Según los resultados de la prueba de la droga, los inhibidores de B-RAF, de JAK1/2, y de MAPK llevaron a un aumento importante del incremento viral en la fijación de la infección del laboratorio; inversamente, los inhibidores de la cinasa de la tirosina, el inhibidor del mTOR, o los inductores del daño de la DNA llevaron a la supresión de SARS-CoV-2.

En pocas palabras, proyectando los datos obtenidos sobre la red global de acciones recíprocas celulares reveló lazos entre las perturbaciones que se presentan sobre la infección SARS-CoV-2 en diversas capas, pero también determinó mecanismos moleculares únicos y característicos de los coronaviruses del SARS.

Aerodinamizar la búsqueda para las composiciones antivirus apuntadas

Tomadas juntas, las acciones recíprocas de la proteína-proteína del viral-ordenador principal y las reglas ilustradas del camino que fueron observadas en los niveles múltiples reconocen áreas potenciales de SARS-CoV-2 que se podría apuntar por las drogas antivirus selectivas bien-caracterizadas.

“Los resultados destacan las funciones de proteínas individuales, así como los apuroses de la vulnerabilidad de SARS-CoV-2, que apuntamos con aprobado clínico drogan”, explican a autores del estudio. “Ejemplificamos esto por la identificación de los inhibidores de la cinasa, así como los inhibidores del metallopeptidase de la matriz con efectos antivirus importantes contra SARS-CoV-2”, agregan.

Además, la pantalla de la droga que fue perseguida en este estudio demostró el valor de este tipo de grupo de datos combinado, y la exploración adicional de la interacción entre diferente - los niveles del omics pueden avance el conocimiento de la biología y de la patogenicidad del coronavirus.

En conclusión, estos resultados pueden servir como base para el diseño inteligente de las terapias de la combinación que apuntan el virus de los ángulos múltiples y sinérgicos, reforzando, a su vez, el efecto de tratamientos individuales, y disminuyendo al mismo tiempo los efectos secundarios sobre tejidos sanos.

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 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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