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Estudio del glycosylation en la proteína del pico SARS-CoV-2

La primera insinuación de la crisis actual COVID-19 vino con las noticias de la enfermedad neumónica severa causada por un agente desconocido en una ciudad china llamada Wuhan, publicado en el día pasado de 2019. Después de esto, investigadores encontrados la causa a ser un coronavirus nuevo, estrechamente vinculado al virus anterior del SARS, ahora llamado coronavirus 2. de la neumonía asiática.

Los esfuerzos están en curso desarrollar una vacuna o un tratamiento efectiva para prevenir la extensión posterior de esta infección global, que ha tomado ya bastante por encima de 543.000 vidas entre aproximadamente 11,8 millones de casos denunciados. La estructura detallada de la partícula viral es vital en generar una vacuna efectiva que saque niveles de anticuerpos de neutralización específicos.

Análisis de la proteína del pico

El virus toma su nombre de los picos numerosos en su superficie, integrada por la glicoproteína. La proteína del pico de la transmembrana (s) dedica la enzima angiotensina-que convierte (ACE) 2 en la superficie de la célula huesped para accionar el proceso del asiento viral. El receptor ACE2 es también una glicoproteína, y los residuos del azúcar, por lo tanto, desempeñan un papel dominante en la acción recíproca de estas proteínas.

Estudio: El glycosylation de N y de O del SARS-CoV-2 clava la proteína. Haber de imagen: Kateryna Kon/Shutterstock
Estudio: Glycosylation de N y de O de la proteína del pico SARS-CoV-2. Haber de imagen: Kateryna Kon/Shutterstock

El pico es presente como trímero de tres proteínas de S, o protomers, cada uno que tiene sus subunidades S1 y S2. El S1 ata al receptor ACE2, mientras que el S2 es responsable de la fusión del virus con la membrana de la célula huesped iniciar el asiento viral.

Mientras que los SARS-CoV y SARS-CoV-2 comparten el receptor ACE2, su afinidad varía considerablemente, con estes último mostrando diez veces a una afinidad más alta de 20 dobleces. Esto otra vez, se puede trazar a las configuraciones del glycosylation.

Glycosylation pesado de la proteína de S

El SARS-CoV-2 lleva 22 o más residuos de N-glycan, con O-glycosylations previsto 3. Sin embargo, este la horma todavía no se ha demostrado existir. Los datos más recientes muestran el complejo, cadenas cortas multimoleculares de la manosa en los sitios de 20/22 N-glycosylation. Los investigadores también han denunciado un O-glicopéptido en un sitio a parte del sitio de la hendidura del furin en el interfaz S1/S2.

Adornos estructurales de N-Glycan

Un nuevo estudio por los científicos en la universidad de Georgetown y Waters Corporation publicada en el bioRxiv* del servidor de la prueba preliminar analizaba los azúcares en los diversos sitios, acentuando las estructuras relanzadas en los glycans de O y de N determinados hasta ahora, en una proteína integral recombinante de S expresada en una variedad de células del laboratorio. Los investigadores determinaron 17 N-glycans de la proteína del pico, conteniendo la manosa, el híbrido, y residuos complejos del azúcar.

Mientras que la mayor parte de los aminoácidos que forman la serie del sitio de la agregación (sequon) para el azúcar N-conectado se ocupan completo, encontraron dos que no eran glycosylated, y otros que fue ocupada por la alto-manosa azucaran. El descanso de los sequons se sujeta a los glycans complejos, con residuos del fucose en la base de 15 sequons.

El estudio también encontró adornos estructurales en todos los sequons ocupados, a saber, un adorno de LacdiNAc sujetados asimétrico dentro de un N-glycan con dos residuos ácidos siálicos. Esto es diferente de los residuos de LacNAc debido a la presencia de los iones de m/z 366/407.

Los investigadores también vieron 6 N-glycans que tenían estructuras del polyLacNAc, mostrando residuos numerosos del fucose en la base y en las armas exteriores de las glicoproteínas. Podían confirmar la presencia de azúcares del fucose en la base de 15 sequons y de residuos exteriores del fucosyl de la arma en las armas exteriores de los N-glicopéptidos en 7 sequons.

Diferencias explicadas

Estas conclusión son diferentes de estudios anteriores, que podrían estar debido a la diferencia de la manera que la variedad de células del laboratorio utilizó en los experimentos actuales o la variación en el método analítico. Para uno, este estudio utilizó una proteína integral modificada sin usar convertases para henderla en fragmentos. El método de estudio puede potencialmente causar diferencias en los resultados del análisis.

Sin embargo, los investigadores dicen, la explicación más probable es que la optimización de los flujos de trabajo en términos de uso de energía produjo un más de alta resolución del análisis estructural. Esto ayudada a establecer los adornos estructurales sin obstrucción, una característica importante conectó a menudo a los papeles biológicos específicos en el organismo vivo. Sin embargo, todas las articulaciones y las estructuras isobáricas relacionadas con el glicopéptido no se podían destinar con confianza completa.

Totales, los científicos podían mostrar que la presencia de adornos del polyLacNAc continuó 6 glicopéptidos. Todos los sequons que llevaban glycans complejos llevaron LacdiNAc hasta cierto punto. En los residuos N165 y N1098, más los de 50% de los glycoforms fueron compuestos de estos adornos estructurales. Esto podría ser importante para el revelado vaccíneo puesto que la variedad de células HEK293 usada en este estudio es de uso general estudiar la función de la glicoproteína de S y producir a candidatos vaccíneos.

Análisis del O-Glicopéptido

El estudio también determinó el O-glycans denunciado por la investigación anterior, y otras 8 glicoproteínas ocupadas por las estructuras core-1 y core-2. A diferencia del N-glycans, la ocupación del sitio es variable, de menos el de 1% al 57%, y para tres de ellos, es muy inferior.

El sitio polibásico de la hendidura del furin, una característica nueva del SARS-CoV-2, situados en el interfaz del S1 y de S2, tiene un residuo T678 cerca con las estructuras core-1 y core-2, y ocupación del 13%. Esto es biológico importante porque el O-glycans que ocurre antes de que los sitios de la hendidura del convertase de una proteína estén implicados en hendidura de regulación de la proteína, y podría incluso afectar al índice de activación de la proteína de S en este virus.

Usando herramientas más futuras de la identificación del sitio, encontraron 9 O-glicoproteínas ocupadas por O-glycans. El residuo T678 es el sitio ocupado primario, con el z6 llevando un glycan mientras que no lo hace el z4, mientras que el péptido tiene los residuos core-1 y core-2. Establecieron detalles más estructurales de diversas O-glicoproteínas. Sigue habiendo la importancia funcional de éstos ser establecido.

Direcciones futuras

Total, el estudio estimulará la investigación adicional sobre el efecto del glycosylation sobre la función de la proteína del pico en este virus.

El estudio concluye, “nosotros resueltos, por primera vez, LacdiNAc y los adornos estructurales del polyLacNAc asociados a los N-glicopéptidos y a los nosotros determinaron los O-glicopéptidos nuevos incluyendo un glicopéptido cerca del sitio de la hendidura del furin de la glicoproteína del pico.”

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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