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May 30, 2023

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Virology Journal 20권, 기사 번호: 142(2023) 이 기사 인용 704 3 Altmetric Metrics 세부 정보에 액세스 SARS-CoV-2는 2019년 12월 이후 전 세계적으로 유행병을 일으켰으며 다음을 검색했습니다.

바이러스학 저널 20권, 논문 번호: 142(2023) 이 기사 인용

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SARS-CoV-2는 2019년 12월 이후 전 세계적으로 대유행을 일으켰으며, 코로나19에 대한 의약품 표적을 찾는 것은 여전히 ​​중요한 과제로 남아 있습니다. 여기에서 우리는 바이러스 조립 및 방출에 중요한 고도로 보존된 75-76 아미노산 비로포린인 SARS-CoV 및 SARS-CoV-2의 외피 단백질 E를 연구했습니다. E 단백질 채널은 HEK293 세포에서 재조합적으로 발현되었으며, 막 지시 신호 펩타이드는 원형질막으로의 전달을 보장했습니다.

두 E 단백질의 Viroporin 채널 활성은 세포 생존력 분석과 함께 패치-클램프 전기생리학을 사용하여 조사되었습니다. 우리는 고전적 비로포린 억제제인 ​​아만타딘, 리만타딘 및 5-(N,N-헥사메틸렌)-아밀로라이드에 의한 억제를 확인하고 4개의 이버멕틴 유도체를 테스트했습니다.

고전적인 억제제는 패치-클램프 기록 및 생존력 분석에서 강력한 활성을 보여주었습니다. 대조적으로, 이버멕틴과 밀베마이신은 패치-클램프 기록에서 E 채널을 억제했지만 세포 생존력 분석에서는 E 단백질에 대해 중간 정도의 활성만 나타냈으며 이는 또한 테스트된 화합물의 일반적인 세포 독성 활성에도 민감합니다. 네마덱틴과 이버멕틴 아글리콘은 비활성이었습니다. 모든 이버멕틴 유도체는 5μM 이상의 농도, 즉 E 단백질 억제에 필요한 수준보다 낮은 농도에서 세포독성을 나타냈습니다.

이 연구는 전통적인 비로포린 억제제에 의한 SARS-CoV-2 E 단백질의 직접적인 억제를 보여줍니다. Ivermectin과 milbemycin은 E 단백질 채널을 억제하지만 이들의 세포 독성은 임상 적용에 반대됩니다.

코로나바이러스는 SARS-CoV-2로 인한 호흡기 질환 SARS, MERS 및 2019년 전염병인 COVID-19의 주요 발생을 담당했습니다[1]. SARS-CoV-2에 의한 심각한 감염은 심각한 폐 기능 손상을 초래하며, 이는 종종 전신 염증 및 다른 바이러스 관련 질병에서도 알려진 사이토카인 폭풍[2,3,4]으로 알려진 염증성 사이토카인의 대량 방출과 관련됩니다. [5,6,7]. COVID-19의 확산을 줄이기 위해서는 전 세계적인 백신 접종 캠페인이 필수적이었지만, SARS-CoV-2의 새로운 변종이 등장했으며, 부분적으로 [8] 또는 심지어 완전히 내성이 있는 새로운 변종이 나타날 위험이 지속적으로 존재합니다. 현재 백신에. SARS-CoV-2와의 싸움에서는 백신 접종을 통한 감염 예방 외에도 감염된 환자의 효과적인 치료가 필수적으로 필요합니다.

SARS-CoV-2는 게놈에 14개의 개방형 판독 프레임으로 구성된 외피가 있는 단일 가닥 양성 센스 RNA 바이러스입니다. 이들은 스파이크 단백질(S), 막 단백질(M), 외피 단백질(E), 뉴클레오캡시드 단백질(N)을 포함하여 바이러스 캡시드를 형성하는 구조 단백질과 다음을 포함한 비구조 단백질을 암호화합니다. 바이러스 복제효소 및 프로테아제 장치, 보조 단백질 [3].

SARS-CoV-2의 외피 단백질 E와 ORF3a 단백질은 일반적으로 ER 및 골지체의 세포내 막에 위치한 막 채널로 조립되는 주로 작은 소수성 내재 막 단백질 그룹인 비로포린 클래스에 속합니다. ,10,11]. 바이러스 복제 및 방출에 필수적인 비로포린은 실제로 항바이러스 약물의 실행 가능한 표적입니다[9, 10, 12, 13]. 최초로 잘 특성화된 비로포린은 인플루엔자 A 바이러스의 M2 채널이었습니다[14,15,16]. 다른 비로포린은 C형 간염의 p7 채널[17, 18]과 인간 면역결핍 바이러스의 바이러스 단백질 U입니다[19]. Viroporin은 두 가지 방식으로 바이러스 감염 주기에 관여합니다. (i) 세포 내 이온 채널로서의 작용을 통해 이온 불균형을 일으키고 pH 구배를 방해하며, (ii) 단백질-단백질 상호 작용을 통해 세포 경로를 방해합니다[2, 9, 12, 20].

E 단백질은 모든 코로나바이러스에서 발견되며 단백질 크기(75-109 아미노산)와 서열의 변화에도 불구하고 [21] 짧은 N 말단 세그먼트, 하나의 막횡단을 포함할 가능성이 있는 긴 알파나선 섹션을 포함하여 구조가 고도로 보존됩니다. 도메인 및 구조화되지 않은 카르복시 말단 [9]. E 단백질의 서열은 SARS-CoV(1-E)와 SARS-CoV-2(2-E) 사이에 고도로 보존되어 있으며, 1개의 결실과 3개의 교환된 잔기가 다릅니다. 모두 E 단백질의 C 말단 근처에 위치합니다. 76-아미노산 단백질.

 0.05 (one-way ANOVA)/p> 10 µM, as had been reported before [29, 41]. Electrophysiological measurements on 2-E expressing HEK293 cells (Fig. 3C) revealed the same pattern of activity for all classical inhibitors with HMA being the most active, next rimantadine, and amantadine being the least active (Rim IC50 = 3.6 ± 0.6 nM, Ama IC50 = 24.1 ± 6.5 nM, HMA IC50 = 1.9 ± 0.3 nM, Fig. 3 D, E). It is noted that patch-clamp electrophysiology was performed directly on the cells where the E protein was present in the outer plasma membrane due to the membrane-directing signal sequence. This experimental configuration allows a direct interaction of the E protein channel and the inhibitor. IC50 values of the inhibitors established from patch-clamp experiments are thus much smaller than those obtained from cellular assays where the inhibitor first has to enter cells before binding to its target. When comparing patch-clamp inhibition data of 2-E to those of 1-E, we observed the same pattern of inhibitory potency (HMA > rimantadine > amantadine) for both channels, while there is a small difference in the extent of inhibition, with reduced activity for 2-E compared to 1-E (factor of ~ 2)./p>