Białko w komórkach gospodarza może pomóc w znalezieniu leku przeciwko COVID-19
Koronawirus będący przyczyną aktualnej światowej pandemii jest w stanie tak szybko zakażać ludzi dzięki białku o nazwie Spike. Spike, które pokrywa powierzchnię wirusa SARS-CoV-2, posiadającego wypustki nadające mu wygląd przypominający koronę (stąd nazwa koronawirus), przyczepia się do komórek wewnątrz ludzkiego organizmu i atakuje je. Naukowcy odkryli, że w tym celu wiąże się z białkiem receptorowym gospodarza ACE2 (konwertaza angiotensyny typu II).
Nowe białko wzmacniające infekcję wirusową
Niedawne badanie przeprowadzone między innymi dzięki wsparciu unijnego projektu CHUbVi pozwoliło na zidentyfikowanie kolejnego receptora o nazwie NRP1 (neuropilina-1), który może odpowiadać za szybkie rozprzestrzenianie się SARS-CoV-2 w ludzkich komórkach. „Kiedy analizowaliśmy sekwencję białka Spike w wirusie SARS-CoV-2, z zaskoczeniem odkryliśmy, że znajduje się w nim krótka sekwencja aminokwasów do złudzenia przypominająca sekwencję występującą w ludzkich białkach wchodzących w interakcję z NRP1”, wyjaśniają autorzy badania, Yohei Yamauchi, Peter Cullen i Boris Simonetti z Uniwersytetu w Bristolu, w komunikacie prasowym opublikowanym na stronie internetowej tej brytyjskiej uczelni. „Odkrycie to skłoniło nas do wysunięcia prostej hipotezy i poszukania odpowiedzi na pytanie: czy białko Spike wirusa SARS-CoV-2 może kojarzyć się z NRP1 w celu wspierania zakażenia wirusowego ludzkich komórek? Cieszymy się, że dzięki zastosowaniu szeregu technik strukturalnych i biochemicznych udało nam się ustalić, że białko Spike wirusa SARS-CoV-2 faktycznie wiąże się z NRP1”. Naukowcy zbadali mechanizmy biochemiczne interakcji między Spike i NRP1. Ustalili, że pozwalając białku Spike na połączenie się ze sobą, NRP1 otwiera mu drogę do ludzkich komórek, a tym samym odpowiada za znaczące zwiększenie skuteczności infekcji. „Po potwierdzeniu wiązania się białka Spike z NRP1 mogliśmy wykazać, ze interakcja ta przyczynia się do wzmocnienia inwazji wirusa SARS-CoV-2 na komórki ludzkie w hodowli komórkowej”, czytamy w tym samym komunikacie prasowym.
Leki i przeciwciała blokujące interakcję
Omawiane prace doprowadziły do odkrycia inhibitorów blokujących wiązanie się białka Spike z NRP1. „Dzięki wykorzystaniu przeciwciał monoklonalnych – czyli otrzymywanych w laboratorium białek przypominających naturalnie występujące przeciwciała – lub selektywnego leku blokującego interakcję udało nam się ograniczyć zdolność wirusa SARS-CoV-2 do zakażania ludzkich komórek”, tłumaczą dr Yamauchi, prof. Cullen i dr Simonetti. „Wskazuje to na potencjalną wartość terapeutyczną naszego odkrycia, istotną w kontekście walki z COVID-19”. Poznanie mechanizmów rozpoznawania ludzkich komórek przez białko Spike jest niezbędne do opracowania terapii antywirusowych i szczepionek, które pozwolą na leczenie choroby koronawirusowej. „Zwalczenie COVID-19 będzie wymagało stosowania skutecznej szczepionki oraz zestawu leków antywirusowych. Dokonane przez nas odkrycie dotyczące wiązania białka Spike wirusa SARS-CoV-2 z NRP1 oraz jego znaczenia dla zakaźności wirusa wskazuje na nieznaną wcześniej ścieżkę, która może umożliwić stworzenie terapii pomocnej w walce z obecną pandemią COVID-19”, mówią naukowcy. Wyniki badania przeprowadzonego przy wsparciu projektu CHUbVi (Ubiquitin Chains in Viral Infections) zostały opublikowane na łamach czasopisma „Science”. Sześcioletni projekt ma zakończyć się w 2026 roku. Więcej informacji: projekt CHUbVi
Słowa kluczowe
CHUbVi, SARS-CoV-2, białko Spike, neuropilina-1, Spike
