SARS-CoV-2 протеаза разрезает человеческие белки, ответственные за иммунный ответ

Протеаза SARS-CoV-2, подобная папаину (PLpro), играет ключевую роль в обработке вирусных белков, необходимых для репликации. Кроме того, этот фермент может разрезать и инактивировать некоторые человеческие белки, важные для иммунного ответа. Исследователи, сообщающие в ACS Infectious Diseases, обнаружили другие мишени PLpro в человеческом протеоме, включая белки, участвующие в сердечно-сосудистой функции, свертывании крови и воспалении, что указывает на связь между инактивацией этих белков и симптомами COVID-19.

Вирусы, такие как SARS-CoV-2, производят множество белков в виде одной длинной "полипротеиновой" цепи. Вирусные ферменты, называемые протеазами, распознают специфические аминокислотные последовательности в этой цепи и разрезают её, высвобождая отдельные белки. Однако некоторые человеческие белки также содержат эти последовательности (известные как гомологичные последовательности "хозяин-патоген", или SSHHPS), включая те, что участвуют в формировании врожденного иммунного ответа, что может помогать вирусу защищаться от организма-хозяина. Патрисия Леглер и её коллеги хотели комплексно идентифицировать человеческие белки, содержащие SSHHPS, изучить их функции и проверить, может ли PLpro разрезать их в пробирке.

Исследователи разработали вычислительный метод для поиска в базе данных всех известных человеческих белков последовательностей, сходных или идентичных SSHHPS SARS-CoV-2. Анализ показал, что белки с наибольшей идентичностью последовательностей были связаны с сердечно-сосудистыми, воспалительными, почечными, респираторными или кровяными функциями. Например, два из белков, содержащих SSHHPS, были сердечными миозинами, один — антикоагулянтом, а другой — противовоспалительным белком. Инактивация этих белков PLpro согласуется с симптомами COVID-19: повреждением сердца, образованием тромбов и воспалением. Команда подтвердила, что PLpro может разрезать эти белковые последовательности in vitro.

Проведя тот же анализ для SSHHPS протеазы вируса Зика, учёные идентифицировали белки, связанные с неврологическим развитием и расстройствами, что согласуется с симптомами болезни Зика. Эти результаты позволяют предположить, что симптомы и вирулентность вирусов можно предсказать непосредственно по их геномным последовательностям.