Описаны посттрансляционные модификации S-белка и ACE2

Китайские ученые с помощью масс-спектрометрии исследовали посттрансляционные модификации S-белка SARS-CoV-2 и человеческого белка ACE2, служащего рецептором для вируса. Исследование показало, что, хотя оба белка обильно гликозилируются, углеводные группы не влияют на сродство ACE2 к S-белку.

Credit:

Juan Gaertner | Shutterstock.com

Китайские ученые изучили с помощью масс-спектрометрии посттрансляционные модификации S-белка SARS-CoV-2 и человеческого белка ACE2, который непосредственно взаимодействует с S-белком и служит рецептором для проникновения вируса в клетку.

Ученые показали, что оба белка подвергаются интенсивному N-гликозилированию и несут значительное количество углеводных фрагментов. Так, из 21 предсказанного сайта гликозилирования S-белка углеводные фрагменты были выявлены в 20, причем большая часть идентифицированных углеводных фрагментов содержала «ядро» из ацетилгликозаминогликана. По подсчетам исследователей, углеводные цепи закрывают собой две трети поверхности вириона. В белке ACE2 все семь предсказанных сайтов гликозилирования заняты сложными углеводными метками. Однако, несмотря на многочисленность углеводных фрагментов, гликозилирование не оказывает существенного влияния на сродство ACE2 к S-белку. Впрочем, известно, что экспрессия дегликозилированного ACE2 все же нарушает проникновение других коронавирусов в клетку. Есть предположение, что противовирусный эффект хлорохина может быть связан именно с ингибированием гликозилирования ACE2, а не только с его способностью повышать рН в эндосомах.

Предыдущие исследования разных научных групп показали также, что во взаимодействии S-белка с рецептором важнейшую роль играет олигоманнозный N-гликан S-белка.

Помимо гликозилирования, S-белок и ACE2 подвергаются и другим посттрансляционным модификациям. Оба белка содержат множество сайтов метилирования, а в ACE2 несколько остатков аминокислоты пролина преобразованы в гидроксипролин. При этом такие распространенные посттрансляционные модификации, как фосфорилирование, ацетилирование и прикрепление других ацильных групп, не характерны ни для S-белка, ни для ACE2.

Вообще говоря, гликозилирование – довольная частая посттрансляционная модификация среди вирусных оболочечных белков и белков, формирующих шипики. Углеводные остатки играют важную роль не только в проникновении вируса в клетку, но и в сборке новых вирионов и взаимодействии с иммунной системой хозяина, поэтому гликозилирование вирусных белков может быть важной мишенью потенциальных противовирусных препаратов и вакцин. Исследователи надеются, что полученные данные о посттрансляционных модификациях S-белка SARS-CoV-2 будут важны не только для фундаментального изучения биологии вируса, но и для прикладных задач по разработке лекарств и вакцины от SARS-CoV-2.

Источник

Zeyu Sun, et al. // Mass spectrometry analysis of newly emerging coronavirus HCoV-19 spike S protein and human ACE2 reveals camouflaging glycans and unique post-translational modifications. // bioRxiv, 2020. DOI: 10.1101/2020.04.29.068098

Добавить в избранное

Вам будет интересно