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Jun 27, 2023

SARS

Virology Journal volume 19, Artigo número: 193 (2022) Citar este artigo 1540 Acessos 2 Detalhes da Altmetric Metrics Uma pandemia global está em andamento causada pela síndrome respiratória aguda grave

Virology Journal volume 19, número do artigo: 193 (2022) Citar este artigo

1540 acessos

2 Altmétrico

Detalhes das métricas

Uma pandemia global está em curso causada pelo coronavírus 2 da síndrome respiratória aguda grave (SARS-CoV-2). O genoma do SARS-CoV-2, tal como o seu antecessor SARS-CoV, contém estruturas de leitura abertas que codificam proteínas acessórias envolvidas nas interações vírus-hospedeiro, ativas durante a infecção e que provavelmente contribuem para a patogénese. Uma dessas proteínas acessórias é a 7b, com apenas 44 (SARS-CoV) e 43 (SARS-CoV-2) resíduos. Possui um domínio transmembranar previsto totalmente conservado, o que sugere um papel funcional, enquanto a maior variabilidade está contida no terminal C citoplasmático previsto. No SARS-CoV, a proteína 7b é expressa em células infectadas, e o domínio transmembrana foi necessário e suficiente para a localização do Golgi. Além disso, foram encontrados anticorpos anti-p7b nos soros de pacientes convalescentes com SARS-CoV. No presente estudo, investigamos a hipótese de que a proteína 7b do SARS-2 forma oligômeros com atividade de canal iônico. Mostramos que em ambos os vírus SARS 7b é quase completamente α-helicoidal e possui um único domínio transmembrana. No SDS, 7b forma vários oligômeros, de monômeros a tetrâmeros, mas apenas monômeros quando exposto a redutores. A combinação de eletroforese em gel SDS e ultracentrifugação analítica (AUC) nos modos de equilíbrio e velocidade sugere um equilíbrio dímero-tetrâmero, mas um equilíbrio monômero-dímero-tetrâmero na presença de redutor. Estes dados sugerem que embora possam estar presentes dímeros ligados por dissulfureto, eles não são essenciais para formar tetrâmeros. A inclusão de pentâmeros ou oligômeros superiores no modelo SARS-2 7b foi prejudicial à qualidade do ajuste. Modelos preliminares desta associação foram gerados com AlphaFold2, e dois modelos alternativos foram expostos a uma simulação de dinâmica molecular na presença de um modelo de membrana lipídica. No entanto, nenhum dos dois modelos forneceu qualquer caminho evidente para os íons. Para confirmar isso, o SARS-2 p7b foi estudado usando Eletrofisiologia de Bicamada Planar. A adição de p7b às membranas modelo produziu permeabilização ocasional da membrana, mas isso não foi consistente com canais iônicos genuínos feitos de um conjunto tetramérico de hélices α.

Os coronavírus (CoV) são patógenos de vertebrados que causam doenças respiratórias humanas que normalmente afetam o trato respiratório e o intestino. Eles são conhecidos por causar sintomas de resfriado comum em humanos e uma variedade de doenças letais em aves e mamíferos [1]. Contudo, em 2003, o vírus responsável pela síndrome respiratória aguda grave (SARS-CoV) [2], doravante designado por SARS, produziu uma quase pandemia com 8.098 infectados e 774 mortes, ou seja, uma taxa de mortalidade de 10% [3]. Atualmente, uma pandemia global da doença Coronavírus 19, ou seja, COVID-19, (https://www.who.int/health-topics/coronavirus) causada por SARS-CoV-2, doravante SARS-2 [4], é em andamento no momento da redação deste manuscrito, infectando 410 milhões de pessoas e causando mais de seis milhões de mortes [5]. É importante explorar urgentemente todos os possíveis alvos terapêuticos farmaceuticamente acessíveis nas proteínas do SARS-2 e nas interações com o hospedeiro [6]. Os CoVs pertencem à família Coronaviridae, subfamília Coronavirinae, e estão distribuídos em quatro gêneros [7]. Nos genomas dos CoVs, os primeiros dois terços codificam genes não estruturais; quadros de leitura abertos ORF1a e ORF1b produzem poliproteínas pp1a e pp1ab, que são processadas em 16 proteínas não estruturais (nsp1 a 16). O último terço do genoma hospeda as ORFs para proteínas estruturais: espícula (S), envelope (E), membrana (M) e nucleoproteína (N), e também outras proteínas chamadas 'acessórias', que variam em número e sequência mesmo entre CoVs pertencentes à mesma linhagem [8,9,10].

Específicos para SARS-CoVs são oito ORFs que codificam proteínas acessórias, nomeadamente ORFs 3a, 3b, 6, 7a, 7b, 8a, 8b e 9b [11, 12]. Embora essas proteínas tenham sido consideradas não essenciais para a replicação viral in vitro [13,14,15], descobriu-se que várias delas estão envolvidas nas interações vírus-hospedeiro durante a infecção in vivo [13, 16]. Proteínas acessórias podem conferir vantagens biológicas ao vírus no hospedeiro natural e contribuir para a patogênese [11]. Na SARS, previu-se que a proteína 7b (p7b posteriormente) seria traduzida por varredura com vazamento de uma segunda ORF presente no sgRNA7 do SARS-CoV [17], e a expressão foi confirmada em células Vero infectadas [18]. Embora não tenham sido realizadas experiências para detectar a expressão de p7b em amostras de tecidos de pacientes com SARS, a presença de anticorpos anti-p7b em soros de pacientes convalescentes com SARS indica que o p7b é provavelmente expresso in vivo [19], e foi relatado que é presente em vírions purificados [18]. Na SARS, o p7b tem 44 aminoácidos de comprimento e um polipeptídeo altamente hidrofóbico que se prevê que atravesse a membrana, com um terminal N luminal e um terminal C citoplasmático [18]. A localização de p7b é semelhante à de p7a e é encontrada em todo o compartimento de Golgi em células infectadas por SARS e em células transfectadas com cDNA 7b [18]. É incorporado ao vírion da SARS, mas não é detectado na superfície celular das células transfectadas [18]. O domínio transmembrana de p7b, especificamente os resíduos 21-23 e 27-30, foi considerado necessário e suficiente para sua localização no Golgi [20]. O SARS ORF7b não foi considerado essencial para replicação in vitro ou in vivo [15, 18, 21]. No entanto, um protótipo de vírus (cepa Frankfurt-I) isolado durante o surto de SARS em 2003 [22] teve uma deleção de 45 nt no domínio transmembrana da ORF7b e uma vantagem replicativa em algumas células [23], sugerindo um papel atenuante para p7b. Além disso, estudos utilizando siRNA específico para SARS-CoV sgRNA7 mostraram silenciamento da expressão de 7a, 7b, 8a e 8b [24], indicando que p7a/p7b (e p8a/p8b) podem desempenhar certos papéis durante o ciclo de replicação de SARS. Foi demonstrado que p7b pode induzir apoptose em células infectadas [25], mas o significado disso no ciclo de vida viral não é claro [26].