پروتئین ساختاری پوشش SARS-CoV-2 برای تشکیل کانال‌های کلسیم فعال شده با ولتاژ و کلسیم یافت شد.

علاوه بر این، اثرات تغییرات پس از ترجمه (PTM) بر عملکرد پروتئین E با پالمیتویل کردن تمام باقیمانده‌های سیستئین (Cys40، Cys43، Cys44) در هر زیر واحد در پنتامرهای EFL کانال‌های پروتئین SARS-CoV-2 E مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر این، اثرات غلظت های Ca2 مجرا بر خواص دروازه ای EFL مورد ارزیابی قرار گرفت.

SARS-CoV-2 E Ca2 را تشکیل داد+کانال های یونی نفوذپذیر در دو لایه لیپیدی مسطح، که به دروازه آبگریز و لیپیدها بستگی دارد. پروتئین E ویروسی یک حلقه اتصال برای Ca2 نشان داد+ یون هایی در ورودی منافذ مجرا که منافذ را در حالت های باز تثبیت می کنند. در نتیجه، کاتیون‌های کلسیم مدت زمان باز منافذ و جریان‌های یونی عبوری از کانال‌های یونی پروتئین E را افزایش دادند.

در مطالعه حاضر، محققان عملکرد فیزیولوژیکی اصلی SARS-CoV-2 E را در هنگام عفونت ویروسی بررسی کردند.

فعالیت کانال یونی دردار آبگریز پروتئین E ویروسی و ویروپورین ها توسط افزایش Ca2 مجرا تنظیم شد.+ غلظت (0.1 میلی‌مولار تا 1.0 میلی‌مولار)، گرادیان‌های الکتروشیمیایی، pH، PTMs، فسفولیپیدهای ERGIC با بارهای منفی، و ولتاژ اعمال شده به غشاها. پالمیتویلاسیون ≥1 باقیمانده سیستئین باعث تشکیل منافذ باز و پایدار پروتئین E شد. Ca2+ یون‌ها کانال‌های مجرای ER را فعال کردند و منافذ را در حالت باز نگه داشتند.

در مطالعه اخیر ارسال شده به bioRxiv* سرور پیش چاپ، محققان فعالیت پروتئین پاکت (E) سندرم حاد تنفسی ویروس کرونا 2 (SARS-CoV-2) را از نظر کاتیون های کلسیم (Ca2) بررسی کردند.+) کاتیون ها.

مطالعه: پروتئین پوششی SARS-CoV-2 (E) یک کانال کلسیم فعال شده با ولتاژ و کلسیم را تشکیل می دهد.  اعتبار تصویر: PHOTOCRIO Michal Bednarek/Shutterstock
مطالعه: پروتئین پوششی SARS-CoV-2 (E) یک کانال کلسیم فعال شده با ولتاژ و کلسیم را تشکیل می دهد. اعتبار تصویر: PHOTOCRIO Michal Bednarek/Shutterstock

این تیم بررسی کردند که آیا سایت گذرنده (TM) زیرساخت‌های عملکردی EFL را تشکیل می‌دهد، که برای آن ETM حاوی باقیمانده‌های پروتئین E ویروسی 8 تا 38، با سنتز پپتید فاز جامد تولید شد و عملکرد ETM را ارزیابی کرد. درونکشتگاهی. این تیم بررسی کردند که آیا ETM در دو لایه لیپیدی مسطح PE تحت شرایط گیره ولتاژ قرار داده شده است یا خیر و شبیه سازی MD را بر روی دامنه های ETM در پنتامرهای مونتاژ شده انجام دادند.

نتایج

Ca2+فعل و انفعالات باقی مانده گلوتامیک ترکیب پروتئین E را تغییر داد و باعث باز شدن کانال یونی و جریان یون ها به داخل و از طریق کانال ها شد. محل متمایز اتصال کلسیم در کانال های E به عنوان یک منطقه استخدام برای یون ها و یک سایت فعال سازی در منافذ خدمت می کرد. یافته‌های آنالیز SEC-MALS و MP نشان داد که پنتامرهای EFL حالت‌های غالب ساختار پروتئین E بودند. پروتئین E انتخاب کاتیونی را نسبت به آنیون ها نشان داد، با کلر نفوذپذیری یک سوم Na+ نفوذپذیری

شبیه‌سازی‌های دینامیک مولکولی (MD) انجام شد و اندازه‌گیری‌های الکتروفیزیولوژیکی گیره ولتاژ برای تعیین کمیت Ca2 ثبت شد.+ فعالیت کانال ساختار متصل به غشاء و فعالیت های کانال یونی عملکردی SARS-CoV-2 E مورد بررسی قرار گرفت. پنتامریزاسیون EFL توسط کروماتوگرافی حذف اندازه همراه با تجزیه و تحلیل پراکندگی نور چند زاویه ای (SEC-MALS) انجام شد و تأیید شد.

دامنه TM، به صورت جداگانه، زیرساخت‌های عملکردی فیزیولوژیکی پروتئین E ویروسی را تشکیل نداد. بنابراین، سازه های دامنه ممکن است مدل های مناسبی برای به دست آوردن بینش در مورد عملکرد و ساختار پروتئین E ویروسی برای توسعه داروهای ضد SARS-CoV-2 نباشند. Ca2+ انتشار از طریق منافذ پروتئین E ویروسی به شدت به Ca2 بستگی دارد+ بارها و Ca2+ تخلیه ذخایر زیر آستانه یا مدولاسیون ناحیه اتصال یون مثبت می تواند Ca2 با واسطه SARS-CoV-2 را لغو کند.+ شار با توجه به شواهدی مبنی بر اختلال در تنظیم یون کلسیم در سلول ها در بیماری کروناویروس 2019 (COVID-19) این یافته بسیار مهم است.

bioRxiv گزارش‌های علمی مقدماتی را منتشر می‌کند که توسط همتایان بررسی نمی‌شوند و بنابراین، نباید به‌عنوان نتیجه‌گیری، راهنمای عمل بالینی/رفتار مرتبط با سلامتی در نظر گرفته شوند یا به عنوان اطلاعات ثابت تلقی شوند.



منبع

مطالعات گزارش داده‌اند که محاصره، حذف یا جهش‌های از دست دادن عملکرد در پروتئین‌های CoV E می‌توانند انواع ویروسی ضعیف شده یا فاقد انتشار را ایجاد کنند. با این حال، عملکردهای فیزیولوژیکی دقیق SARS-CoV-2 E به خوبی مشخص نشده است و نیاز به بررسی های بیشتر دارد.

در مورد مطالعه

کانال‌های یونی عملکردی در چرخه‌های عفونی چندین ویروس حیاتی هستند زیرا ویروس‌ها تعادل یونی میزبان را تغییر می‌دهند (به ویژه Ca2).+) برای تسهیل جذب، بلوغ و صادرات آنها. ویروپورین های کدگذاری شده در ژنوم های ویروسی برای تغییر هموستاز یونی و سلولی ضروری هستند. SARS-CoV-2 E کانال های یونی را در غشاهای شبکه آندوپلاسمی (ER)-Golgi محفظه میانی (ERGIC) در ارتباط با حدت SARS-CoV-2 و پیشرفت عفونت تشکیل می دهد.

با استفاده از Ca2+ به عنوان کاتیون نفوذپذیر، تیم ادغام چند کانال و رویدادهای باز مکرر اما کوتاه به چندین حالت باز و نفوذپذیری بالاتر ویروپورین به Na را مشاهده کردند.+ نسبت به Ca2+ یون ها آزمایش‌های ولتاژ نشان داد که پروتئین E به احتمال زیاد یک منفذ ولتاژدار است که با خیس‌کردن الکتریکی تنظیم می‌شود و یک موتیف دروازه‌ای آبگریز (شامل Phe20، 23 و 26 باقیمانده) واقع در مرکز منافذ است.

ساختار پروتئین E شامل توالی E تمام قد یا باقیمانده‌های 1 تا 75 (EFL) تولید شد، از خالص‌سازی شد. E. coli اجسام گنجاندن، و در غشاهای فسفاتیدیل اتانول آمین (PE) تحت شرایط گیره ولتاژ بازسازی شدند. الیگومرهای EFL با آنالیز وسترن بلات و نورسنجی جرمی (MP) تشکیل و تایید شدند.

به طور کلی، یافته‌های مطالعه نقش فیزیولوژیکی SARS-CoV-2 E را درگیر Ca2 برجسته کرد.+ انتشار از ER و Ca2 متمایز+ منطقه فعال سازی می تواند به طور بالقوه برای توسعه عوامل ضد کووید ویروس بر اساس مکانیسم های انسداد کانال یونی مورد هدف قرار گیرد. یافته‌ها مکان‌های جدید برهمکنش یونی و لیپیدی را در SARS-CoV-2 E برجسته کردند که می‌توانند برای توسعه داروهای ضد SARS-CoV-2 مورد هدف قرار گیرند، به طور بالقوه از تحریک بیش از حد کشنده پاسخ‌های ایمنی میزبان جلوگیری می‌کنند و کمترین بخش مستعد جایگزینی اسید آمینه را بررسی می‌کنند. پروتئوم SARS-CoV-2.

*تذکر مهم