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Étude de glycosylation sur la protéine de la pointe SARS-CoV-2

Le premier avis de la crise du courant COVID-19 est venu avec les nouvelles de la maladie pneumonique sévère provoquée par un agent inconnu dans une ville chinoise Wuhan appelé, publié le dernier jour de 2019. Après ceci, les chercheurs trouvés la cause à être un coronavirus nouveau, ont étroitement lié au virus plus tôt de radar à ouverture synthétique, maintenant le coronavirus appelé 2. de syndrôme respiratoire aigu sévère.

Les efforts sont en cours pour développer un vaccin ou une demande de règlement efficace pour éviter la propagation supplémentaire de cette infection globale, qui a déjà pris bien plus de 543.000 durées parmi approximativement 11,8 millions de cas rapportés. La structure détaillée de la particule virale est indispensable en produisant d'un vaccin efficace qui obtiendra des hauts niveaux des anticorps de neutralisation de détail.

Analyse de protéine de pointe

Le virus prend son nom des nombreuses pointes sur sa surface, composée de glycoprotéine. La protéine de la pointe de transmembrane (s) engage l'enzyme de conversion de l'angiotensine (ACE) 2 sur la surface de cellule hôte pour déclencher le procédé de l'entrée virale. Le récepteur ACE2 est également une glycoprotéine, et les résidus de sucre jouent, pour cette raison, une fonction clé dans l'interaction de ces protéines.

Étude : La glycosylation de N et d
Étude : Glycosylation de N et d'O de la protéine de la pointe SARS-CoV-2. Crédit d'image : Kateryna Kon/Shutterstock

La pointe est présent comme trimère de trois protéines de S, ou protomers, chacun qui a ses sous-unités S1 et S2. Le S1 grippe au récepteur ACE2, alors que le S2 est responsable de la fusion du virus avec la membrane de cellule hôte pour commencer l'entrée virale.

Tandis que Radars à ouverture synthétique-CoV et SARS-CoV-2 partagent le récepteur ACE2, leur affinité varie considérablement, avec ce dernier montrant 10 fois à une affinité plus élevée de 20 fois. Ceci de nouveau, peut être tracé aux configurations de glycosylation.

Glycosylation lourde de protéine de S

Le SARS-CoV-2 transporte 22 résidus ou plus de N-glycan, avec 3 O-glycosylations prévues. Cependant, ces le bout n'ont pas encore été prouvé pour exister. Les caractéristiques les plus récentes montrent le composé, réseaux courts multimoléculaires de mannose aux sites de 20/22 N-glycosylation. Les chercheurs ont également l'un O-glycopeptide rapporté à un site séparé du site de clivage de furin à la surface adjacente S1/S2.

Motifs structurels de N-Glycan

Une étude neuve par des scientifiques à l'université de Georgetown et des Waters Corporation publiée sur le bioRxiv* de serveur de prétirage a analysé les sucres aux sites variés, mettant l'accent sur les structures répétées aux glycans d'O et de N recensés jusqu'ici, sur une protéine intégrale recombinée de S exprimée en lignée cellulaire de laboratoire. Les chercheurs ont recensé 17 N-glycans de la protéine de pointe, contenant le mannose, l'hybride, et les résidus complexes de sucre.

Tandis que la plupart des acides aminés formant la séquence d'attache (sequon) pour le sucre N-joint sont entièrement occupées, elles ont trouvé deux qui n'étaient pas glycosylés, et un un autre qui ont été occupés par le haut-mannose sucre. Le reste des sequons sont fixés aux glycans complexes, avec des résidus de fucose au faisceau de 15 sequons.

L'étude a également trouvé des motifs structurels sur tous les sequons occupés, à savoir, un motif de LacdiNAc fixés asymétriquement dans un N-glycan avec deux résidus acides sialiques. C'est différent des résidus de LacNAc à cause de la présence des ions de m/z 366/407.

Les chercheurs ont également vu 6 N-glycans qui ont eu des structures de polyLacNAc, montrant de nombreux résidus de fucose dans le faisceau et sur les armes extérieures des glycoprotéines. Ils pouvaient confirmer la présence des sucres de fucose au faisceau de 15 sequons et de résidus extérieurs de fucosyl d'arme sur les armes extérieures des N-glycopeptides sur 7 sequons.

Différences expliquées

Ces découvertes sont différentes des études plus tôt, qui pourraient être à cause de la différence de la manière que la lignée cellulaire de laboratoire a employée dans les expériences actuelles ou la variation de la méthode analytique. Pour un, cette étude a employé une protéine intégrale modifiée sans employer des convertases pour la fendre dans des éclats. La méthode d'étude peut potentiellement entraîner des différences dans les résultats de l'analyse.

Cependant, les chercheurs disent, l'explication plus probable est que l'optimisation des flux de travail en termes d'utilisation de l'énergie a produit un plus de haute résolution de l'analyse de la structure. Ceci aidé à déterminer les motifs structurels clairement, une caractéristique importante a souvent lié aux rôles biologiques spécifiques à l'organisme vivant. Cependant, tous les liens et structures isobares liés au glycopeptide n'ont pas pu être affectés avec la confiance complète.

De façon générale, les scientifiques pouvaient montrer que la présence des motifs de polyLacNAc a continué 6 glycopeptides. Tous les sequons transportant les glycans complexes ont transporté LacdiNAc dans une certaine mesure. Sur les résidus N165 et N1098, plus de 50% des glycoforms se sont composés de ces motifs structurels. Ceci pourrait être important pour la mise au point de vaccin puisque la lignée cellulaire HEK293 utilisée dans cette étude est utilisée généralement pour étudier le fonctionnement de la glycoprotéine de S et pour produire les candidats vacciniques.

Analyse d'O-Glycopeptide

L'étude a également recensé un O-glycans rapporté par première recherche, et des 8 glycoprotéines différentes occupées par les structures core-1 et core-2. À la différence du N-glycans, l'occupation de site est variable, de moins de 1% à 57%, et pour trois d'entre eux, elle est très inférieure.

Le site polybasique de clivage de furin, une caractéristique nouvelle du SARS-CoV-2, situés à la surface adjacente du S1 et du S2, a un résidu T678 tout près avec les structures core-1 et core-2, et l'occupation de 13%. C'est biologiquement important parce que l'O-glycans se produisant avant que les sites de clivage de convertase d'une protéine soient impliqués dans le clivage de réglementation de protéine, et pourrait même affecter le régime de l'activation de la protéine de S dans ce virus.

Utilisant d'autres outils d'identification de site, ils ont trouvé 9 O-glycoprotéines occupées par O-glycans. Le résidu T678 est le site occupé primaire, avec le z6 transportant un glycan alors que le z4 ne fait pas, alors que le peptide a les résidus core-1 et core-2. Ils ont déterminé des détails plus structurels des O-glycoprotéines variées. L'importance fonctionnelle de ces derniers reste à déterminer.

Orientations futures

De façon générale, l'étude stimulera davantage de recherche sur l'effet de la glycosylation sur le fonctionnement de la protéine de pointe dans ce virus.

L'étude conclut, « nous avons résolu, pour la première fois, LacdiNAc et les motifs structurels de polyLacNAc liés aux N-glycopeptides et à nous ont recensé les O-glycopeptides nouveaux comprenant un glycopeptide près du site de clivage de furin de la glycoprotéine de pointe. »

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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