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Thiopurines podia ajudar a parar a réplica viral em coronaviruses humanos

Pesquisadores do departamento da microbiologia & da imunologia, da universidade de Dalhousie, da universidade de Calgary, e do departamento da bioquímica e da biologia molecular, universidade do Columbia Britânica, Canadá, trabalhado com coronaviruses humanos nas culturas celulares para procurar as drogas que puderam impedir a acumulação e a réplica do coronavirus 2 da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS-CoV-2).

Seu estudo intitulado, “Thiopurines activa uma resposta desdobrada antiviral da proteína que obstrua a acumulação viral da glicoproteína no modelo da infecção da cultura celular,” foi publicado em linha como uma pré-impressão no bioRxiv* do local.

Que é uma resposta desdobrada da proteína (UPR)?

Os pesquisadores explicaram que os vírus que são envolvidos, como o coronavirus, têm o material genético que pode codificar para as proteínas da membrana que podem ser sintetizadas e alterado no segundo estômago endoplasmic (ER) antes que possam ser transportados às áreas do conjunto das partes do virion.

Se a capacidade da dobradura de proteína do ER é oprimida por partículas demais do virion, há uma sobrecarga de proteínas desdobradas no ER. Isto provoca uma resposta desdobrada da proteína (UPR). Isto activa a transcrição factor-6 (ATF6), o inositol que exige enzyme-1 (IRE1) e PKR-como a quinase do segundo estômago endoplasmic (VANTAGENS). Estes podem detectar que o ER está sob o esforço, e há assim uma síntese de factores básicos da transcrição do zíper da leucina (bZIP).

Enquanto o UPR obtem ativado, a capacidade da dobradura de proteína do ER está aumentada. Isto igualmente provoca a degradação ER-associada (ERAD). Todas as proteínas que não são dobradas correctamente são trazidas fora do ER e degradadas através do 26S proteasome.

Os analogs 6-TG e 6-TGo de Thiopurine induzem selectivamente grânulo do esforço em pilhas contaminadas IAV. (a) Diagramas estruturais das moléculas pequenas identificadas na tela. (b) A quantificação da formação de focos de EGFP-G3BP em IAV-Udorn contaminou (azul) ou das pilhas contaminadas (vermelhas) da zombaria tratadas com as doses crescentes de 6-TG e de 6-TGo (superiores) e as imagens de Cellomics do representante do canal de EGFP de pilhas tratadas com 30 o µM 6-TG e 6-TGo (parte inferior). No hpi 4, as pilhas foram tratadas com as 0, 1, 10 e 30 uM doses do thioguanine dos analogs 6 do thiopurine (6 - TG) ou o thioguanosine 6 (6-TGo). No hpi 8, as pilhas eram fixas e manchadas com Hoeschst 33342. A captação automatizada da imagem foi executada usando um leitor de Cellomics Arrayscan VTI HCS. 15 imagens foram capturadas para cada um poço e a intensidade EGFP-G3BP1 punctate da média foi calculada. (c) As pilhas A549 foram contaminadas com IAV-CA/07 em um MOI de 1. No hpi 4, as pilhas foram tratadas com o 6-TG ou zombaria-tratadas. No hpi 8, as pilhas eram fixas e immunostained com os anticorpos dirigidos para forçar as proteínas G3BP1 do marcador do grânulo (vermelho), PABP (verde) e um anticorpo polyclonal de IAV que (azul) detectasse antígenos do NP, do M1, e do HA, seguiram manchando com os anticorpos secundários Alexa-conjugados. (d) As pilhas A549 foram contaminadas com IAV-CA/07 em um MOI de 1. No hpi 4, as pilhas foram tratadas com o 6-TG (10µM). No hpi 8, as pilhas eram fixas e immunostained com os anticorpos dirigidos para forçar as proteínas G3BP1 do marcador do grânulo (vermelho), TIAR (verde) e eIF3A (verde), seguiram manchando com os anticorpos secundários Alexa-conjugados. As imagens capturaram em um microscópio fluorescente de Zeiss Axioimager Z2. Imagens representativas mostradas. As barras da escala representam o µm 20.
Os analogs 6-TG e 6-TGo de Thiopurine induzem selectivamente grânulo do esforço em pilhas contaminadas IAV. (a) Diagramas estruturais das moléculas pequenas identificadas na tela. (b) A quantificação da formação de focos de EGFP-G3BP em IAV-Udorn contaminou (azul) ou das pilhas contaminadas (vermelhas) da zombaria tratadas com as doses crescentes de 6-TG e de 6-TGo (superiores) e as imagens de Cellomics do representante do canal de EGFP de pilhas tratadas com 30 o µM 6-TG e 6-TGo (parte inferior). No hpi 4, as pilhas foram tratadas com as 0, 1, 10 e 30 uM doses do thioguanine dos analogs 6 do thiopurine (6 - TG) ou o thioguanosine 6 (6-TGo). No hpi 8, as pilhas eram fixas e manchadas com Hoeschst 33342. A captação automatizada da imagem foi executada usando um leitor de Cellomics Arrayscan VTI HCS. 15 imagens foram capturadas para cada um poço e a intensidade EGFP-G3BP1 punctate da média foi calculada. (c) As pilhas A549 foram contaminadas com IAV-CA/07 em um MOI de 1. No hpi 4, as pilhas foram tratadas com o 6-TG ou zombaria-tratadas. No hpi 8, as pilhas eram fixas e immunostained com os anticorpos dirigidos para forçar as proteínas G3BP1 do marcador do grânulo (vermelho), PABP (verde) e um anticorpo polyclonal de IAV que (azul) detectasse antígenos do NP, do M1, e do HA, seguiram manchando com os anticorpos secundários Alexa-conjugados. (d) As pilhas A549 foram contaminadas com IAV-CA/07 em um MOI de 1. No hpi 4, as pilhas foram tratadas com o 6-TG (10µM). No hpi 8, as pilhas eram fixas e immunostained com os anticorpos dirigidos para forçar as proteínas G3BP1 do marcador do grânulo (vermelho), TIAR (verde) e eIF3A (verde), seguiram manchando com os anticorpos secundários Alexa-conjugados. As imagens capturaram em um microscópio fluorescente de Zeiss Axioimager Z2. Imagens representativas mostradas. As barras da escala representam o µm 20.

Opressão do ER durante a réplica viral

Quando a partícula do vírus invade uma pilha, tenta replicate rapidamente, e esta carrega o ER. O vírus libera explosões das glicoproteína que oprimem o ER. O vírus, contudo, é capaz de contornear o UPR e promove a réplica eficiente.

As técnicas adotaram pelos vírus da gripe A (IAVs)

O IAV pode codificar três proteínas integrais da membrana: hemagglutinin (HA), neuraminidase (NA), e proteína 2 da matriz (M2). Quando a réplica de IAV causar a activação selectiva do UPR, os mecanismos específicos podem activar o UPR mas por outro lado para contorneá-lo para promover a réplica viral eficaz. A equipe explica que os efeitos de proteínas do NA e do M2 em UPR não são claros, mas o HA pode promover UPR.

Coronaviruses e UPR

Diversos coronaviruses (CoVs) podem activar UPR. Isto inclui “o vírus infeccioso da bronquite (IBV), o vírus de hepatite do rato (MHV), o vírus transmissível da gastroenterite (TGEV), o coronavirus humano (HCoV) - OC43, e o SARS-CoV-1.” O todo da seqüência genética, contudo, não reage similarmente à réplica de CoV.

Thiopurine e a réplica do vírus

A equipe identificou dois analogs aprovados pelo FDA do thiopurine chamados “o thioguanosine 6 - o thioguanine (6-TG) e 6 (6-TGo)”. Estes foram encontrados para obstruir a réplica IAV e HCoV-OC43 quando sua dose foi aumentada em uma maneira classificada.

Pateamine A e Silvestrol tinham sido testados previamente. Estes dois thiopurines, contudo, foram encontrados para interromper o processo de acumulação de glicoproteína virais que poderiam activar o UPR. Nas pilhas que tinham sido tratadas com o 6-TG, a síntese viral da glicoproteína poderia parcialmente ser restaurada pela inibição química do UPR.

As proteínas do ponto de CoV (s) que são expressadas na superfície do vírus mostraram a activação de UPR. A proteína de S do coronavirus ou do SARS-CoV-2 novo S igualmente causou a activação de UPR. 6-TG inibiu a acumulação de S0 completo ou furin-fendeu proteínas da fusão S2, ele notou. Não afectou o ectodomain S1. 6-TG poderia induzir UPR que acelera o retorno ERAD-negociado das glicoproteína S0 e S2 membrana-ancoradas, a equipe encontrou.

6-mercaptopurine (6-MP) não tem nenhum tal efeito

Os pesquisadores experimentaram e encontraram que um mercaptopurine composto quimicamente similar do thiopurine 6 (6-MP) teve pouco efeito em UPR e não afectou a réplica de IAV HCoV-OC43.

Ponderando o mecanismo da indução de UPR pelos compostos 6-TG e 6-TGo do thiopurine, a equipe escreveu que estes efeitos não são prováveis ser negociados com a incorporação do ADN ou do RNA de 6-TG devido a diversas razões. A primeira razão é que o esforço associado com a réplica viral não induz especificamente UPR. A segunda razão é aquela entre proteínas virais, a acumulação de glicoproteína e seu processamento foi interrompido selectivamente. A terceira razão era que os níveis do RNA de mensageiro de HA e de NA no IAV não eram significativamente afetados. 6-MP, por outro lado, pode ser convertido no triphosphate do thioguanosine 6 mas não induziu UPR e não teve nenhum efeito em glicoproteína de IAV ou em réplica OC43.

Conclusões e implicações

A equipe escreveu que seus dados revelam que “UPR-induzir moléculas poderia ser antivirais anfitrião-visados eficazes contra os vírus que dependem dos processos do ER para apoiar a réplica eficiente.” A indução de UPR por 6-TG e por 6-TGo assim poderia ser um método novo por que um mecanismo antiviroso poderia ser provocado pela pilha de anfitrião própria. Este foi um mecanismo original previamente não reconhecido da acção, a equipe escreveu.

Escreveram em conclusão, “… estes dados indicam que 6-TG e 6-TGo são os antivirais anfitrião-visados eficazes que provocam o UPR e interrompem a acumulação de glicoproteína virais.”

Observação *Important

o medRxiv publica os relatórios científicos preliminares que par-não são revistos e, não devem conseqüentemente ser considerados como conclusivos, guia a prática clínica/comportamento saúde-relacionado, ou tratado como a informação estabelecida.

Journal reference:
  • Thiopurines activate an antiviral unfolded protein response that blocks viral glycoprotein accumulation in cell culture infection model Patrick Slaine, Mariel Kleer, Brett Duguay, Eric S. Pringle, Eileigh Kadijk, Shan Ying, Aruna D. Balgi, Michel Roberge, Craig McCormick, Denys A. Khaperskyy bioRxiv 2020.09.30.319863; doi: https://doi.org/10.1101/2020.09.30.319863
Dr. Ananya Mandal

Written by

Dr. Ananya Mandal

Dr. Ananya Mandal is a doctor by profession, lecturer by vocation and a medical writer by passion. She specialized in Clinical Pharmacology after her bachelor's (MBBS). For her, health communication is not just writing complicated reviews for professionals but making medical knowledge understandable and available to the general public as well.

Citations

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