Исследование показало, что ингибирование фосфорилирования ключевого структурного белка, экспрессируемого на коронавирусах, ослабляет инфекцию SARS-CoV-2 в эпителиальных клетках легких человека.
Команда использовала ингибиторы киназы 3 гликогенсинтазы белка клетки-хозяина (GSK-3), чтобы заблокировать фосфорилирование белка нуклеокапсида SARS-CoV-2, который необходим для репликации коронавируса.
Исследователи также продемонстрировали, что литий-ингибитор GSK-3 был связан со значительным снижением риска COVID-19.
<цитата>«Таким образом, нацеливание на GSK-3 может обеспечить противовирусную терапию COVID-19 и коронавирусных инфекций, которые могут возникнуть в будущем, - говорит Питер Кляйн из Пенсильванского университета и его коллеги.
Предпечатная версия исследования доступна на medRxiv * сервер, пока статья проходит рецензирование.
Исследование:воздействие на нуклеокапсидный белок коронавируса посредством ингибирования GSK-3 . Кредит изображения:Droneandy / Shutterstock Кляйн и его коллеги предупреждают, что, учитывая крупные вспышки коронавируса, произошедшие за последние два десятилетия, вполне вероятно, что в будущем произойдут новые вспышки.
<цитата>«Помимо разработки эффективных вакцин, противовирусные стратегии, нацеленные на консервативные механизмы репликации и передачи коронавируса, могут потребоваться для COVID-19 и потенциальных будущих вспышек коронавируса, " они говорят.
Белок нуклеокапсида (N) необходим для репликации коронавируса, транскрипция и сборка.
Тем не мение, Белок N, экспрессируемый вирусом SARS-CoV-1 (который вызвал вспышку SARS в 2002–2004 годах), требует фосфорилирования клеткой-хозяином GSK-3 по аргинин-сериновому (RS) домену.
Более того, ингибитор ГСК-3 литий, это уже обычная терапия биполярного расстройства, ухудшает репликацию различных коронавирусов, включая SARS-CoV-1, вирус эпидемической диареи свиней, и вирус трансмиссивного гастроэнтерита.
<цитата>«Вмешательство в консервативную зависимость белка N от белка-хозяина GSK-3 может быть жизнеспособным подходом для лечения COVID-19 и потенциальных будущих вспышек коронавируса, »Пишет Кляйн и его команда.
Исследования уже показали, что, несмотря на то, что белок N SARS-CoV-1 имеет только 20–30% идентичность последовательности с белками N многих других коронавирусов, все вирусы имеют домен RS, расположенный между N-концевым и C-концевым консервативными доменами.
Домен RS белка N SARS-CoV-1 включает повторяющиеся мотивы (SXXXS), которые часто связаны с фосфорилированием GSK-3.
Более того, одно исследование недавно показало, что белок SARS-CoV-2 N сильно фосфорилируется в пределах домена RS. Тем не мение, На сегодняшний день нет исследований, в которых проверялось, фосфорилирует ли GSK-3 белок SARS-CoV-2 N или литий оказывает какое-либо противовирусное действие против SARS-CoV-2.
Теперь, Кляйн и его коллеги показали, что домен RS белка SARS-CoV-2 N на 90% аналогичен домену белка SARS-CoV-1 N, и что каждый из них содержит два набора из трех мотивов SXXXS.
Хотя последовательности N-белка других коронавирусов расходятся, команда также показала, что они все еще сохраняют мотивы SXXXS.
<цитата>«Поскольку мы находим консенсусные сайты GSK-3 в N-белках различных коронавирусов, Ингибиторы GSK-3 также могут быть эффективной противовирусной терапией при других коронавирусных инфекциях, в том числе те, которые могут возникнуть в будущем, »Говорят исследователи.
Следующий, Кляйн и его коллеги протестировали эффекты различных ингибиторов GSK-3 на белок SARS-CoV-2 N, экспрессируемый в клетках 293T эмбриональной почки человека.
Они обнаружили, что хлорид лития и многие другие низкомолекулярные ингибиторы GSK-3, в том числе CHIR99021, AR-A014418, и Энзастаурин, все ингибировали фосфорилирование N, решительно подтверждает, что GSK-3 необходим для фосфорилирования N-белка.
Более того, команда обнаружила, что ингибитор GSK-3 CHIR99021 также нарушает репликацию SARS-CoV-2 в клеточной линии Calu-3, полученной из эпителия легких человека. .
ддд
Ингибитор GSK-3 блокирует репликацию в инфицированных SARS-CoV2 клетках:A. Дозозависимый анализ клеток Calu-3, обработанных ингибиторами GSK-3 CHIR99021 или энзастаурином (UPenn). Клетки обрабатывали препаратом в указанных концентрациях, а затем инокулировали SARS-CoV-2. Клетки фиксировали при 48 hpi и оценивали общее количество клеток (зеленый) и процент вирусной инфекции (синий), обнаруженный с помощью иммунофлуоресценции для дцРНК. B. Клетки Calu-3 обрабатывали носителем или указанными концентрациями CHIR99021, привит SARS-CoV-2, фиксировано на 48 hpi, и белок Spike был обнаружен с помощью иммунофлуоресценции (UCLA). Энзастаурин не влиял на вирусную инфекцию в клетках Calu-3. Поскольку литий уже широко используется для лечения биполярного расстройства, исследователи выяснили, снижается ли риск развития COVID-19 у пациентов, принимающих литий, по сравнению с населением в целом.
Они провели ретроспективный анализ данных трех основных систем здравоохранения США.
Исследователи включили данные для 121, 589 человек из системы здравоохранения Пенсильванского университета (UPHS), 115, 073 из Медицинского центра горы Синай (MSMC), и 102, 420 из больниц и клиник Университета Айовы (UIHC). Все пациенты были протестированы на SARS-CoV-2 с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) по состоянию на февраль 2021 года.
Среди этих людей 8, 856 (7,2%) пациентов из UPHS, 10, 597 (9,2%) пациентов из МСМК, и 16, У 170 (15,8%) пациентов из UIHC был подтвержден SARS-CoV-2.
Во всех трех системах здравоохранения 7% пациентов, принимавших литий, заболели COVID-19, по сравнению с 15% среди населения в целом.
Более того, Метаанализ данных с использованием модели случайных эффектов показал, что у пациентов, принимавших литий, вероятность развития COVID-19 на 49% ниже, чем у пациентов, которые не принимали литий.
Команда предполагает, что ингибирование фосфорилирования N-белка лежит в основе противовирусной активности лития и других ингибиторов GSK-3 против SARS-CoV-2.
<цитата>«Разработка ингибиторов GSK-3, которые безопасно и эффективно ингибируют фосфорилирование N, является многообещающим потенциальным подходом к борьбе с SARS-CoV-2 и другими коронавирусными инфекциями, которые могут возникнуть в будущем, »- говорит Кляйн и его коллеги.
Исследователи также отмечают, что этот подход основан на четком механизме и использует клинически протестированные, хорошо переносимые препараты, которые можно быстро перепрофилировать для лечения COVID-19.
medRxiv публикует предварительные научные отчеты, не прошедшие рецензирование, и, следовательно, не следует рассматривать как окончательный, руководить клинической практикой / поведением, связанным со здоровьем, или рассматриваться как установленная информация.
Создание физической и генетической карты Cannabis sativa
PENTAX Medical собирает 125 долларов,
Смесь на основе козьего молока полезна для здоровья кишечника младенцев
Микробиом может помочь определить предраковый риск у женщин с ВПЧ
Устойчивость к антибиотикам удвоится всего за два десятилетия
Исследования показывают, что заражение кишечными паразитами снижает тяжесть COVID-19
Исследования говорят о собачьей инфекции SARS-CoV-2,
передача маловероятна Новое исследование опубликовано на сервере препринтов bioRxiv * в сентябре 2020 года показывает, что домашние собаки заболевают и умирают от загадочной респираторной инфекции,
Новый метод компьютерного моделирования предсказывает, как микробы кишечника меняются с течением времени
Новый метод компьютерного моделирования использует снимки типов микробов, обнаруженных в кишечнике человека, чтобы предсказать, как сообщество микробов изменится с течением времени. Инструмент, разраб
Изменения микробиома кишечника при приготовлении растительной пищи,
говорит новое исследование Когда исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско и Гарварда объединились, чтобы выяснить, как приготовление пищи влияет на микробиом кишечника, они обнару