SARS-COV-2的结构和致病机制
Covid-19大流行被新型的高致病性冠状病毒引发,称为SARS-COV-2。
SARS-COV-2的基因组类似于其他冠状虫病毒,由四个关键结构蛋白质组成:穗蛋白质,包膜蛋白(E),膜蛋白(M)和核衣壳蛋白(N)。
S蛋白质是I类融合蛋白,具有细胞外结构域,跨膜结构域和细胞内尾。高糖基化的细胞外结构域从病毒包膜的表面突出,并促进与宿主细胞的质膜的附着和融合。细胞外结构域可以细分为宿主受体结合结构域(S1)和膜融合(S2)亚基,通过S1 / S2和S2'位置的宿主蛋白酶的蛋白水解产生。在切割之后,S1和S2亚基仍然与冠状同型器相关联并组装。
在人类中,来自SARS-COV和SARS-COV-2的S蛋白使用血管紧张素转换酶2(ACE2)蛋白作为细胞入口的受体。随后对SARS-COV-2感染的宿主响应涉及复杂的信号级联,其可以通过扰动蛋白质磷酸化图案来观察,从而导致干扰素和细胞因子的产生。在该信号传输过程中,SARS-COV-2触发TLR-IRAK途径在宿主细胞中的响应,并进一步介导干扰素和细胞因子的产生。细胞因子如IL6和IL8经常通过宿主细胞中的JAK-STAT和其他途径发送信号以扩增宿主免疫应答。
蛋白质组学在SARS-COV-2研究中的应用
题为“SARS-COV-2感染的全球磷化景观”的研究文章在杂志上发表了细胞去年。它是加州大学,旧金山和其他机构之间的协作研究。本文分析了新的冠状病毒感染细胞引起的全身磷酸化修饰,并发现了用于异常磷酸化途径的新潜在药物候选者。
本研究在Vero E6细胞中使用SARS-COV-2感染作为模型。在0h,2h,4h,8h,12h和24h时指定六个时间感染点。结果,鉴定了4,624个磷酸化位点和3,036个蛋白质。结果表明,在不同时间点之间,磷酸化水平变化更大,反映了磷酸化在快速感染过程中的重要性。
磷酸化基团的结果表明,一些病毒蛋白可以磷酸化。通过序列分析和预测,发现宿主的CK2,CDK和PKC是导致这些病毒蛋白的磷酸化的上游激酶。研究人员推测,这些激酶可能在病毒感染中发挥“伙伴”的作用。在宿主水平下,磷酸化位点分析的预测表明,P38MAPK,CK2和CAMK2G的激酶活动是上调的,而CDK,AKT和RHO系列的激酶活性被下调。
研究这些差异表达的激酶可能会发现潜在的药物治疗目标,为未来治疗提供新的思路和基础。
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