Coronavirus COVID-19 – SARS-CoV-2 – Dapat membajak proses seluler

Analisis urutan protein memungkinkan para ilmuwan untuk memprediksi interaksi protein. Mereka kemudian dapat mengidentifikasi calon pemain baru dalam proses infeksi virus corona. Kredit: Rayne Zaayman-Gallant / EMBL

Urutan protein memberikan bukti bagaimana SARS-CoV-2 menginfeksi sel

Para peneliti dari EMBL Heidelberg telah mengidentifikasi urutan dalam protein manusia yang dapat digunakan SARS-CoV-2 untuk menginfeksi sel. Mereka menemukan bahwa virus dapat membajak proses seluler tertentu dan mendiskusikan obat yang berpotensi sesuai untuk diobati COVID-19.

Pada hari-hari awal pandemi COVID-19, SARS-CoV-2 ditemukan dapat menginfeksi sel dengan mengikat protein ACE2 manusia, yang berperan dalam mengatur tekanan darah. Tetapi ACE2 hampir tidak ada di sel paru-paru manusia, jadi bagaimana paru-paru bisa menjadi salah satu organ yang paling terpengaruh oleh COVID-19? Ini menunjukkan kepada para peneliti bahwa ACE2 mungkin lebih dari sekadar pengatur tekanan darah dan mungkin bukan satu-satunya pemain dalam mekanisme infeksi SARS-CoV-2.

Tim Gibson EMBL, bekerja sama dengan Lucía Chemes dari Universidad Nacional de San Martín di Buenos Aires dan mitra dari Merck KGaA Darmstadt dan University College Dublin, menganalisis urutan ACE2 dan protein manusia lainnya yang terlibat dalam infeksi SARS-CoV-2. Sebagai a kelas protein yang disebut integrin. Mereka fokus pada senar pendek asam amino disebut motif linier pendek (SLiMs), yang terlibat dalam transmisi informasi antara bagian dalam dan luar sel. Identifikasi dan perbandingan SLiM yang cepat dimungkinkan oleh sumber daya Eukariotik Linear Motif (ELM), database SLiM terkurasi terbesar yang telah dikembangkan oleh tim dan kolaborator selama 20 tahun.

Mereka melihat bahwa ACE2 dan beberapa integrin mengandung SLiM, yang kemungkinan besar terlibat dalam endositosis dan autofagi, masing-masing proses pengambilan dan ekskresi seluler. Hasil ini menunjukkan peran ACE2 dan integrin yang sebelumnya tidak diketahui dalam fisiologi sel. “Jika SARS-CoV-2 menargetkan protein yang terlibat dalam endositosis dan autofagi, itu berarti bahwa proses ini dapat dialihkan dari virus selama infeksi,” kata Balint Mesaros, tim Gidson postdoc dan penulis utama studi tersebut.

Beberapa penemuan telah diuji secara eksperimental oleh Ylva Ivarsson dan kelompoknya di Universitas Uppsala di Swedia. Mereka mengkonfirmasi interaksi protein yang diprediksi dan mengkonfirmasi bahwa interaksi ini diatur oleh penambahan alami ion yang mengandung fosfor. “Ylva Ivarsson adalah orang terbaik yang kami kenal untuk menguji prediksi ini. Kami senang dia setuju untuk bergabung dengan proyek ini, ”kata ketua tim EMBL Toby Gibson. Ilva Ivarson juga antusias. “Mengalihkan pekerjaan kami ke penelitian SARS-CoV-2 telah membantu kami mempertahankan semangat lab selama pandemi,” tambahnya.

Obat potensial untuk COVID-19

Temuan ini dapat mengarah pada pendekatan terapeutik baru untuk COVID-19. SLiM dapat “beralih” untuk mengaktifkan atau menonaktifkan sinyal input virus. Artinya, jika kita dapat menemukan cara untuk membalikkan sakelar ini dengan obat-obatan, itu dapat mencegah virus corona memasuki sel, “kata penulis senior Lucia Chemes.

Bersama dengan kolaborator dari Merck KGaA Darmstadt, tim menyusun daftar obat yang ada yang mencegah endositosis dan autofagi. Daftar tersebut mencakup beberapa kandidat yang mengejutkan, seperti klorpromazin antipsikotik. “Jika uji klinis membuktikan bahwa beberapa obat ini bekerja melawan COVID-19, itu bisa mengubah permainan,” kata Manjit Kumar, seorang ilmuwan bioinformatika di tim Gibson dan penulis senior studi tersebut.

Sorotan, tantangan, dan kerja sama selama pandemi

Studi ini dimulai pada awal penguncian pertama di Jerman pada musim semi tahun 2020. Proyek tersebut merupakan peluang untuk mempererat hubungan antar ilmuwan dari semua benua. “Kami telah bekerja dengan Toby sejak 2012, saat Argentina menjadi anggota asosiasi EMBL. Pengalaman kami sebelumnya sekarang memungkinkan kami untuk bekerja sama dalam SARS-CoV-2, ”kata Lucia Chemes.

Bekerja dalam kondisi terkunci tidak selalu mudah. Misalnya, salah satu rekan penulis studi, Elizabeth Martinez Perez dari Leloir Institute di Argentina, gagal kembali dari posting dengan tim Gibson di EMBL Heidelberg.

Pada saat yang sama, Manjit Kumar harus menyesuaikan diri dengan bekerja dari rumah saat anak-anaknya ada. “Saya mendapat dukungan yang baik dari induk semang kami untuk bekerja di langit-langit gedung, meskipun sinyal internet tidak sampai di sana! Akhirnya saya membeli kabel internet 35 meter dan menghubungkannya ke langit-langit. Setelah itu ditentukan, saya mendapat momentum dalam proyek tersebut, ”kenangnya.

Bagi banyak orang, mengerjakan SARS-CoV-2 adalah pengalaman yang menginspirasi. “Kami ingin berkontribusi dalam memerangi COVID-19. Itu memberi kami tujuan yang sama, “kata Toby Gibson. Balint Mesaros setuju. “Aneh, mengasyikkan, dan sedikit mengganggu untuk mengebor lapangan baru di lapangan COVID-19,” katanya. “Sebagai peneliti, kami sangat antusias menemukan bagian-bagian biologi, tetapi pada saat yang sama kami sangat bersemangat untuk mengerjakan topik yang begitu penting.”

Referensi: “Kandidat untuk motif linier pendek dalam sistem entri sel yang digunakan oleh SARS-CoV-2 dan potensi konsekuensi terapeutiknya” oleh Balint Mesaros, Hugo Samano-Sanchez, Jesus Alvarado-Valverde, Jelena Kalisheva, Elizabeth Martinez-Perez, Renato Alves , Dennis C. Shields, Manjit Kumar, Friedrich Ripmann, Lucia B. Chemes dan Toby J. Gibson, 12 Januari 2021, Pensinyalan ilmiah.
DOI: 10.1126 / scisignal.abd0334

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Patch Kulit Baru Terus Melacak Sinyal Kardiovaskular dan Tingkat Biokimia

Tambalan lembut dan memanjang ini dapat memantau tekanan darah pembawa dan tingkat biokimia pada saat yang bersamaan. Kredit: lab Wang / UC San...

Badan Antariksa Eropa sedang merencanakan misi untuk menjelajahi gua-gua di Bulan

Memasuki tabung lava bulan. Permukaan Bulan ditutupi oleh jutaan kawah, tetapi juga memiliki ratusan lubang berdinding curam yang dikenal sebagai lubang. Seperti...

Pola Mayer memfasilitasi penemuan lapisan isolasi baru yang tidak terduga

Pola moiré dibentuk oleh dua jaring sarang lebah. Kredit: Microwave Nano-Electronics Lab, UC Riverside Studi yang dipimpin UC Riverside mengamati fase isolasi yang tidak...

Retrovirus Mendaur Ulang Genom Koala dan Kanker

Koala di Hutan. Uang: A. Gillett Koala retrovirus (KoRV) adalah virus yang, seperti ARV lain, menginfeksi dirinya sendiri DNA dari kulit yang terinfeksi. ...

Jendela Pandu Gelombang Surya Bercahaya Menghasilkan Energi Dari Dalam dan Dari Luar

Insinyur Universitas Rice telah merancang dan membangun jendela yang mengarahkan sinar matahari atau pencahayaan dari dalam ke sel surya berpita tepi. Lapisan tengah...

Newsletter

Subscribe to stay updated.