Die Studie zeigt, wie das neuartige COVID Zellen manipuliert, um sich zu replizieren

Ein in der Zeitschrift veröffentlichter Artikel Grenzen in der Zell- und Infektionsmikrobiologie berichtet eine Studie von Forschern der State University of Campinas (UNICAMP) und der University of São Paulo (USP) in Brasilien, die zeigt, wie ein menschliches Protein mit einem SARS-CoV-2-Protein interagiert, und beschreibt eine der Ursachen des Virus COVID-19 rekrutiert Zellen zur Replikation.

In Labortests hemmten die Forscher die Wechselwirkung zwischen den Molekülen mit einem Medikament und reduzierten dadurch die Virusreplikation um 15–20 %. Sie erwarten, dass ihre Ergebnisse zur Entwicklung von Behandlungen für COVID-19 beitragen.

„Das als PCNA bekannte menschliche Protein [proliferating cell nuclear antigen] interagiert mit dem SARS-CoV-2-Protein M [matrix], eines der Moleküle, die die Virusmembran bilden und ihr ihre Form geben. Die Entdeckung selbst zeigt eine der Möglichkeiten, wie der Erreger die Zellfunktion manipuliert, damit sein Lebenszyklus fortschreitet“, sagte Fernando Moreira Simabuco, Professor an der School of Applied Sciences (FCA) von UNICAMP in Limeira und Hauptforscher der Studie, die von unterstützt wurde FAPESP.

Die Gruppe verwendete eine Reihe von In-vitro-Techniken, um zu untersuchen, wie das Vorhandensein des viralen Proteins M im Organismus dazu führt, dass PCNA, ein Protein, das an der DNA-Reparatur beteiligt ist, vom Zellkern, wo es normalerweise vorkommt, in das Zytoplasma, eine Zelle, wandert Region, die Organellen enthält, die für wichtige Zellfunktionen verantwortlich sind.

Laut den Forschern zeigt diese Migration, dass die viralen und menschlichen Proteine ​​interagieren, eine Schlussfolgerung, die durch andere Methoden bestätigt wird, wie z. B. die Verwendung von Verbindungen zur Hemmung der Migration von Proteinen vom Zellkern zum Zytoplasma. In Zellen, die sowohl mit einer spezifischen Verbindung für PCNA als auch mit einer anderen behandelt wurden, die die Migration verschiedener Proteine, einschließlich PCNA, hemmt, wurde die virale Replikation im Vergleich zu unbehandelten Zellen um 15 % bis 20 % reduziert.

„Wenn wir über eine Behandlung nachgedacht hätten, wäre diese Reduktion vielleicht nicht signifikant gewesen, aber unser Hauptziel war es, die Wechselwirkung zu demonstrieren und zu zeigen, dass sie ein zukünftiges therapeutisches Ziel sein könnte“, sagte Simabuco.

In Zusammenarbeit mit Forschern der Abteilung für Pathologie der USP Medical School analysierten sie Proben von Lungengewebe, die bei Autopsien verstorbener COVID-19-Patienten gewonnen wurden.

Es wurde festgestellt, dass die Expression von PCNA in diesen Proben über dem Normalwert lag, ebenso wie die Expression des Proteins gamaH2AX, ein Marker für DNA-Schäden, was die Ergebnisse bestätigte.

„Dieser Befund könnte auf eine weitere Folge der Infektion durch das Virus hinweisen“, sagte Simabuco.

Die Erstautorin des Artikels ist Érika Pereira Zambalde, Postdoktorandin bei FCA-UNICAMP unter der Leitung von Simabuco.

Protein-Neuigkeiten

Das Protein M ist zusammen mit den Proteinen E und S in der Membran verankert, die SARS-CoV-2 umhüllt, und ist das am häufigsten vorkommende seiner vier Hauptstrukturproteine, die als Strukturproteine ​​bezeichnet werden, weil sie ihm die Form geben. Aus diesem Grund wurde es als potenzielles Ziel für Medikamente und Impfstoffe angesehen.

S, das virale Spike-Protein, ist bekannt, weil es an den ACE-Rezeptor in menschlichen Zellen bindet, eine Rolle, die es zum Ziel der meisten aktuellen COVID-19-Impfstoffe gemacht hat.

Das menschliche Protein PCNA wird im Zusammenhang mit der Krebsforschung umfassend untersucht, wie ein von Simabuco bei FCA-UNICAMP durchgeführtes Projekt veranschaulicht. Über die Rolle von PCNA bei Virusinfektionen ist jedoch wenig bekannt.

Der kürzlich veröffentlichte Artikel bietet daher einen Weg für die weitere Erforschung dieser Wechselwirkung zwischen SARS-CoV-2 und PCNA und erleichtert die Entwicklung von Therapien. Ein nächster Schritt wäre die Validierung der Entdeckungen in Tiermodellen, die allerdings noch nicht programmiert ist.