SARS-CoV-2冠状病毒如何进入宿主细胞和如何阻止它

单MERS冠状病毒TE显微照片
图片由国家过敏和传染病研究所提供

在2019年12月,新的疾病从海鲜市场出现了在中国武汉。谁是感染者开始出现发热,干咳,肌肉疼痛和呼吸急促。本病席卷中国大地不胫而走,并迅速流传海外几乎所有大陆。现在我们知道,造成这种疾病,SARS-COV-2病毒,是严重急性呼吸综合征冠状病毒中的一员,和疾病本身被正式命名为COVID-19。据约翰·霍普金斯大学冠状病毒资源中心在美国,全球共有877,422例COVID-19确诊病例,本博客发布的死亡病例总数为43,537例。预计这些数字在未来几周内只会增加。

在这危急时刻,全世界的科学家都在拼命地寻找治疗和预防这种疾病的方法。防止病毒传播的一种策略是阻止病毒进入人体细胞。但首先我们需要理解如何SARS-CoV的-2进入人类细胞。在德国灵长目动物研究中心的一个研究小组由斯特凡Pohlmann博士领导提供的一些答案最近出版的细胞

Pohlmann博士的团队首先比较了SARS-CoV-2和它的前身sars - cov的病毒序列。SARS-CoV起源于蝙蝠,2002年出现在人类身上,成为一种严重的呼吸道疾病。它引发了一场全球大流行,最终于2003年停止。想象一下一个聚苯乙烯泡沫球,周围都粘着球针。这就是非典冠状病毒在电子显微镜下的样子。这种球针样结构称为刺突蛋白(SARS-S),其表面单位为S1;球针的“球”是与人类细胞表面的细胞受体(ACE2)结合的物质。一旦S1亚基与ACE2结合,细胞蛋白酶(TMPRSS2和CatB/L,均驻留在人类细胞表面)裂解S蛋白,使另一个spike蛋白亚基(SARS-S2)融合病毒和细胞膜。当膜融合时,病毒外壳被打破,释放RNA进入宿主细胞,在那里复制并产生更多的病毒颗粒。

图片来源:Alissa Eckert女士;丹·希金斯,我是疾控中心的

SARS-COV-2和SARS冠状病毒非常相似。事实上,SARS冠状病毒-2(SARS-2-S)的刺突蛋白与SARS-S 76%相同。这是否意味着他们进入宿主细胞以同样的方式?作者着手检验这一假设。首先,他们发现,ACE2需要SARS-COV-2进入细胞。这是通过下列证据的支持:1)特定氨基酸为ACE2在SARS-S结合所必需的也存在于SARS-S-2,2)在细胞中ACE2的表达开车更SARS-2-S进入细胞,和3)已知的抗血清阻断防止SARS-2-S条目ACE2受体。

接下来,他们想知道SARS-COV-2是否依赖于相同的细胞蛋白酶的SARS冠状病毒进入细胞。答案是肯定的。他们发现,SARS-2-S同时使用TMPRSS2和中CatB / L进入细胞,类似于SARS-S。此外,具有TMPRSS2抑制剂(卡莫司他甲磺酸盐)处理阻断SARS冠状病毒-2的进入初级人肺细胞。这是个好消息如甲磺酸卡莫司他在日本已经批准供人类使用,但对于一个不相关的疾病(胰腺炎)。有希望的是该化合物中,或经修饰的版本,可以被用于COVID-19例在非标记治疗。

这项研究的另一个充满希望的结果是,对SARS冠状病毒抗体也阻断SARS-COV-2,虽然效率较低的进入。这意味着,从SARS-CoV感染或疫苗接种产生的抗体也可以提供针对SARS-CoV的-2一定程度的保护。

这项研究为SARS-CoV-2如何感染和进入宿主细胞以及抗病毒治疗的潜在靶点提供了重要的见解。为了抗击这种全球大流行病,我们需要进行更多这样的研究。请放心,有成千上万的科学家在不知疲倦地工作,试图了解更多关于SARS-CoV-2的工作原理,以及我们如何治疗或预防这种疾病(如果你是他们中的一员,谢谢你!)

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SARS冠状病毒开放阅读框-3A驱动器多式联运坏死性细胞死亡

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晚期测定提供商从探针的开发工作,以确定抑制剂counterscreen结果SARS冠状病毒3C样蛋白酶(3CLPro):用于SARS-CoV的感染的Vero细胞的生存力的恢复基于发光的剂量 - 响应基于细胞的测定

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约翰娜是Promega的科学作家。她赢得了她在生物医学科学博士在贝勒医学院。她是加入Promega公司五年前一名自由撰稿人和全职妈妈。约翰娜是来自台湾,她认为台湾菜是世界上最好的。她喜欢做瑜珈,旅游,花时间与她的两个孩子。

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