15:36
SARS-CoV-2 использует вторую потайную дверь в камеры

Когда речь заходит о том, как коронавирус проникает в клетку, для танго требуется три. Танец начался с рецептора ACE2, белка на клетках человека, который позволяет SARS-CoV-2, вирусу, вызывающему COVID-19, проникать в клетку и заражать ее. Но теперь введите нового партнера по танцу-другой белок, который присутствует в клетках человека. Это танго из трех белков-двух человеческих и одного вирусного-усиливает способность SARS-CoV-2 проникать в клетки человека, размножаться и вызывать заболевания.

COVID-19 нанесла ущерб системам здравоохранения и экономике во всем мире. Предпринимаются чрезвычайные усилия по разработке вакцин и других методов лечения для борьбы с этим вирусом. Но для успеха этих усилий крайне важно понять, как вирус проникает в клетки. С этой целью в двух статьях , опубликованных в журнале Science две команды независимо друг от друга обнаружили, что белок, называемый рецептором нейропилина-1, является альтернативным дверным проемом для SARS-CoV-2, чтобы войти и заразить человеческие клетки. Это большой прорыв и неожиданность, потому что ученые думали, что нейропилин-1 играет важную роль в том, чтобы помочь нейронам установить правильные связи и помочь росту кровеносных сосудов. До этого нового исследования никто не подозревал, что нейропилин-1 может быть дверью для SARS-CoV-2, чтобы войти в нервную систему.

Нейропилин-1 помогает получить ОРВИ-ков-2

Белок под названием Spike, который находится на внешней поверхности SARS-CoV-2, позволяет этому вирусу прикрепляться к белковым рецепторам клеток человека. Признавая, что крошечный кусочек Спайка был похож на участки последовательностей белков человека, которые, как известно, связываются с рецептораминейропилина, обе исследовательские группы поняли, что нейропилин-1 может быть критическим для заражения клеток.

Используя методику под названием рентгеновская кристаллография, которая позволяет исследователям видеть трехмерную структуру спайкового белка при разрешении отдельных атомов, а также другие биохимические подходы, Джеймс Л. Дейли из Бристольского университета и его коллеги показали, что эта короткая последовательность из Спайка присоединяется к нейропилину-1.

В экспериментах в лаборатории вирус SARS-CoV-2 смог заразить меньше человеческих клеток, которым не хватало нейропилина-1.

В клетках как с белками ACE2, так и с нейропилином-1 инфекция SARS-CoV-2 была выше по сравнению с клетками только с одним “дверным проемом”.

Дейли и его коллеги показали, что SARS-CoV-2 способен инфицировать меньшее количество клеток, если они используют небольшую молекулу под названием EG00229 или антитела, чтобы блокировать доступ спайкового белка к нейропилину-1.

Нейропилин-1 рецептор помогает вирусу заражать клетки

Используя аналогичные методы, группа немецких и финских исследователей пришла к тем же выводам, что и в первом исследовании. В частности, эта команда показала, что нейропилин-1 имеет решающее значение для проникновения вируса SARS-CoV-2 в клетки и их заражения.

Используя антитело для блокирования одной области рецепторного белка нейропилина-1, исследователи показали, что SARS-CoV-2, собранный у пациентов COVID-19, не может инфицировать клетки.

В другом эксперименте Людовико Кантути-Кастельветри из Мюнхенского Технического университета и его коллеги прикрепили частицы серебра к синтетическим спайковым белкам, изготовленным в лаборатории, и обнаружили, что эти частицы способны проникать в клетки, несущие нейропилин-1 на своей поверхности. Когда они проделали те же эксперименты на живых мышах, они обнаружили, что частицы серебра проникают в клетки, выстилающие нос. Исследователи были удивлены, обнаружив, что спайковый белок может также проникать в нейроны и кровеносные сосуды мозга.

Используя ткани из аутопсий человека, Кантути-Кастельветри и его коллеги отметили, что нейропилин-1 присутствовал в клетках, выстилающих дыхательные и носовые проходы человека, в то время как белок ACE2 отсутствовал. Это демонстрирует, что нейропилин-1 обеспечивает независимый дверной проем для вируса COVID-19, чтобы заразить клетки.

Кроме того, клетки, выстилающие носовые проходы у пациентов COVID-19, которые были положительны для нейропилина-1, также были положительны для спайкового белка. Эти результаты подтвердили, что Спайк использует белок нейропилин-1 для заражения клеток человека в тех областях тела, где ACE2 отсутствует.

Нейропилин-1 может блокировать вирусы, рак и боль

В удивительном открытии, недавно сообщенном нашей лабораторией, мы обнаружили, что спайковый белок SARS-CoV-2 обладает обезболивающим эффектом. Еще более удивительным было открытие, что эта анальгезия связана с рецептором нейропилина 1.

Мы продемонстрировали, что Спайк препятствует связыванию белка с нейропилином-1, который блокирует болевые сигналы и приносит облегчение боли. Это происходит потому, что когда этот белок, называемый сосудистым Эндотелиальным фактором роста а (VEGF-A), который вырабатывается многими клетками в организме, связывается с нейропилином – 1 в нормальных условиях, он инициирует процесс передачи сигналов боли возбуждающими нейронами, которые передают сообщения о боли.

Таким образом, вирус открыл нам потенциальную новую мишень – рецептор нейропилин-1 – для управления хронической болью. Теперь, если мы сможем расшифровать, как нейропилин-1 способствует передаче сигналов боли, тогда мы сможем нацелить его на разработку способов блокирования боли.

В нашей лаборатории мы сейчас пользуемся тем, как Спайк задействует нейропилин-1 для разработки новых ингибиторов боли. В этом отчете на препринтном сервере BioRxiv мы идентифицировали ряд новых соединений, которые связываются с нейропилином-1 таким образом, что имитируют Спайк. Эти молекулы потенциально могут вмешиваться в работу нейропилина-1, включая проникновение вируса SARS-CoV-2, и блокировать болевые сигналы и даже рост рака.

Еще больше танцевальных партнеров, чтобы прийти

Исследования Дейли и его коллег, а также Кантути-Кастельветри и их коллег смещают наше коллективное внимание на нейропилин-1 как потенциальную новую мишень для терапии COVID-19.

[Глубокое знание, ежедневно. Подпишитесь на рассылку новостей беседы.]

Эти исследования также имеют значение для разработки вакцин против спайкового белка. Возможно, наиболее важным следствием является то, что область связывания нейропилина-1 Спайка должна быть нацелена на профилактику COVID-19. Поскольку ряд других вирусов человека, включая Эболу, ВИЧ-1 и высоковирулентные штаммы птичьего гриппа, также разделяют эту сигнатурную последовательность Спайка, нейропилин-1 может быть беспорядочным медиатором вирусного проникновения.

Но, похоже, танго еще не закончилось. Появились новые танцевальные партнеры. Было также показано, что пикфив – киназа и CD147 – два белка-связывают Спайк и облегчают проникновение вируса. Будут ли эти новые партнеры занимать центральное место или играть вторую скрипку в ACE2 и neuropilin-1, еще предстоит выяснить.

Похожие материалы:

Так же рекомендуем посмотреть:

Что, если все люди на Земле страдают альбинизмом?


Пандемия приведет к 400 000 дополнительных смертей в США в этом году, предполагает исследование


Голые кротовые крысы похищают друг у друга младенцев, и превращают их в рабов

Категория: Тайны / Новости / Гипотеза / Наука | Просмотров: 72 | Добавил: admin | Теги: разработка вакцин, рецептор, клетка, частица серебра, вирус, VEGF-A, белок, проникновение вируса, клетка человека, SARS-CoV-2 использует вторую потайн | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar