Virus perlu memanfaatkan biologi inangnya untuk siklus hidup yang sukses, dan SARS-CoV-2 tidak berbeda. Bagaimana virus berhasil menumbangkan biologi kita sendiri seringkali kurang jelas. Dalam sebuah studi baru oleh Mesquita et al., para ilmuwan dari Global Health Institute di EPFL di Swiss termasuk partisipasi kecil dari saya sendiri, melaporkan bahwa SARS-CoV-2 memerlukan modifikasi lipid untuk mengatur struktur membrannya dan mengoordinasikan fungsi protein virulensinya. . Karena virus itu sendiri tidak membawa enzim pengubah lipid, atau gen yang mengkodekannya, virus itu disebut sepenuhnya pada enzim yang zDHHC yang disediakan oleh sel inang (terinfeksi). Lebih khusus lagi, ini adalah enzim S-acyltransferase. Yang paling relevan, bergantung pada asiltransferase manusia, yang dimiliki oleh banyak virus, dapat digunakan di masa depan untuk merancang strategi baru melawan mereka. Saya di sini meringkas temuan utama yang kami laporkan di koran.
Swab Test Jakarta yang nyaman
Dalam karya ini, tim utama ahli biologi sel mempelajari sejauh mana protein Spike SARS-CoV-2 mengalami modifikasi lipid, dan enzim manusia mana yang biasanya menempelkan lipid ke membran protein (“zDHHC-acetyltransferases”) dieksploitasi oleh virus untuk mencapai ini. Pertanyaan dimulai ketika rekan kami menyadari bahwa protein Spike memiliki 10 asam amino sistein dalam lingkaran yang sangat pendek tepat setelah domain yang mengikatnya ke membran. Biasanya, sistein yang dekat dengan membran menempelkan lipid, dan sering kali memiliki konsekuensi fungsional. Membran yang kita lihat di sini mengacu pada membran virus itu sendiri ketika berada dalam partikel infektif bebas; atau membran inang ketika virus sedang dirakit. Faktanya, virus membran terdiri dari lipid sel inang di mana ia bereplikasi.
Protein Spike SARS-CoV-2 sangat penting untuk infektivitas, karena protein tersebut mengikat protein ACE2 manusia, yang terpapar pada permukaan sel target, pada langkah pertama infeksi. Apa yang ditunjukkan oleh penelitian ini adalah bahwa semua 10 sistein Spike terikat (artinya, lipid melekat) dan bahwa modifikasi dilakukan terutama oleh satu enzim DHHC tertentu, semacam itu “membingungkan” protein Spike untuk substrat alami. .
Bawah: Partikel SARS-CoV-2 yang ditampilkan dalam augmented reality (permukaan putih, diambil dari tomografi cryoelectron yang disimpan di EMDB sebagai 30430). Atas: Skema dengan zoom pada membran virus dan bagian protein Spike yang mengikatnya ke membran (biru muda) dengan lipid yang terpasang berwarna abu-abu. Figur yang diproduksi oleh penulis Luciano Abriata.
Makalah kami selanjutnya melaporkan bahwa perlekatan lipid ke Spike juga menentukan komposisi lipid dan membran organisasi virus. Melalui simulasi dinamika molekuler, kontribusi saya untuk pekerjaan ini adalah untuk menunjukkan bahwa perlekatan lipid pada Spike memodulasi bagaimana partisi tersebut di dalam membran dan bahkan mungkin membantu untuk membentuknya kembali, untuk membantu pembentukan kapsid membran dari sel inangnya sendiri. Selain itu, bagian dari pekerjaan eksperimental menunjukkan bahwa partikel virus yang diproduksi dalam sel uji kekurangan enzim zDHHC spesifik yang terlibat (dan karenanya memiliki protein Spike yang jauh lebih sedikit dengan lipid) memiliki komposisi membran yang abnormal dan kemampuan yang jauh berkurang untuk menyatu dengan membran sel inang. . Dengan kata lain, protein Spike membutuhkan modifikasi lipid agar virus dapat mencapai infektivitas penuh. Menurut pendapat saya, ini adalah bagian yang paling menarik dari penelitian, karena ini menyiratkan bahwa seseorang dapat merancang obat yang menahan aksi zDHHC spesifik pada Spike, seseorang mungkin dapat memulai cara mengobati virus – dan tidak hanya untuk virus ini tetapi juga virus lain yang membajak sistem perlekatan lipid dari inang untuk keuntungan mereka sendiri. Mengikuti ide ini, kami memblokir penemuan lipid ke protein menemukan berbagai bahan, dan menemukan bahwa mereka mampu mencegah virus menginfeksi sel. Bahan kimia ini tidak cukup aman untuk segera mengobati virus infeksi, dan semua ini tidak akan menghasilkan obat klinis langsung; sebenarnya, bahkan tidak ada jaminan bahwa ini akan menghasilkan obat yang bekerja. Namun, dalam pekerjaan ini kami setidaknya telah mengidentifikasi target potensial di mana obat dapat bertindak – langkah pertama dalam kampanye apa pun untuk mengembangkan obat klinis baru, yang paling sering dikejar oleh laboratorium akademik (dan tidak farmasi).
Siklus hidup virus yang rumit dan sangat beragam karena virus mengkooptasi organisme inang untuk tujuan mereka sendiri, dengan berbagai cara. Memahami bagaimana kooptasi itu terjadi pada tingkat molekuler dapat diperpanjang cara kita untuk melawan.
Ayo Tes PCR