Отличный побег — как SARS

Патогены, проникающие в человека, противостоят многим механизмам хозяина, которые предотвращают инфекцию и ее распространение. Система комплемента является неотъемлемой частью врожденной иммунной системы, первой линией защиты организма от патогенов.

Система комплемента исследует, маркирует и уничтожает патогены, используя жестко контролируемую сеть из примерно 35 белков, связанных с плазмой и мембраной, которые активируются классическим путем, альтернативным путем или лектиновым путем. Каждый из этих путей комплемента имеет уникальные механизмы, которые помогают системе очищать систему от множества патогенов и клеточного мусора.

По другую сторону гонки вооружений патогены, поражающие человека, выработали стратегии, позволяющие избежать системы комплемента. SARS-CoV-2, возбудитель COVID-19, ничем не отличается.

Клинические исследования показывают, что в тяжелых случаях COVID-19 инфекция SARS-CoV-2 вызывает гиперактивацию системы комплемента. Однако ученые пока не понимают механизм, с помощью которого SARS-CoV-2 уклоняется от системы.

Исследования Сураджита Гангули в Джамия Хамдард в Индии сосредоточены на понимании того, как патогены модулируют функции нейронов посредством взаимодействия между нервной и иммунной системами. Во время пандемии COVID-19 лаборатория Гангули сосредоточилась на выявлении механизмов, с помощью которых SARS-CoV-2 уклоняется от иммунной системы.

«В Индии введена полная изоляция… с середины марта 2020 года, и отказ от посещения лаборатории — это последнее, чего хочет нейробиолог», — сказал Гангули. «Поэтому использование навыков биоинформатики было лучшим вариантом, который остался у моей команды в разгар пандемии».

В недавней статье в журналеЖурнал биологической химииКоманда предоставляет предварительные доказательства того, что SARS-CoV-2 обходит активированную систему комплемента, используя молекулярную мимикрию, в которой вирусный белок ORF8 имитирует человеческий белок комплемента, фактор I или FI.

По его словам, во время вспышки коронавируса в 2003 году Гангули находился в Национальном институте здравоохранения в Мэриленде.

«Я смутно припоминаю, как в то время разговаривал с одним вирусологом, который сказал, что исчезновение SARS-CoV совпало с серьезной мутацией последовательности, которая продуцирует вирусный вспомогательный белок, известный как ORF8», — сказал он.

Опираясь на эту информацию, Гангули извлек первую опубликованную последовательность белка ORF8 из SARS-CoV-2 и начал искать совпадение в банке данных о белках человека.

Команда обнаружила, что белок ORF8 SARS-CoV-2 имеет сходство последовательности с FI, что позволяет предположить, что эти два белка могут иметь общий фактор взаимодействия в клетках-хозяевах — белок C3b. Белок C3b является компонентом альтернативного пути, или AP, и активированной формы белка комплемента фактора C3. Маркировка патогенов с помощью C3b, также называемая опсонизацией, маркирует их для разрушения фагоцитирующими клетками.

Белок FI расщепляет пептидные связи в белке C3b и подавляет пути активации комплемента, чтобы избежать разрушения клеток-хозяев. FI связывает C3b, чтобы предотвратить гиперактивацию AP путем расщепления C3b на более мелкие пептиды.

Используя комбинацию анализа стыковки белков in silico, коиммунопреципитации, анализа AP C3-конвертазы и кофакторов, исследование лаборатории Гангули показывает, что белок ORF8 SARS-CoV-2 связывается с комплементом C3/C3b, предотвращая связывание с другими кофакторами, необходимыми для активации. и регуляция пути AP.

«Мы подчеркнули подработку SARS-CoV-2, кодирующего белок ORF8», — сказал Гангули. «Нацеливание на ORF8 может стать стратегией, которая поможет нашей иммунной системе преодолеть инфекционность вируса».

Станьте участником и получайте печатное издание ежемесячно и цифровое издание еженедельно.

Асвати Н. Рай — доцент клинического факультета и координатор факультета биохимии, молекулярной биологии, энтомологии и патологии растений Университета штата Миссисипи.

Введите свой адрес электронной почты, и мы будем еженедельно присылать вам электронные письма с последними статьями, интервью и многим другим.

Исследователи из Нанкина, Китай, определили функции важнейших белков и пути созревания женских половых клеток.