Mikä vaikutus SARS-CoV-2:lla on HIV-1-tarttuvuuteen?

Mikä vaikutus SARS-CoV-2:lla on HIV-1-tarttuvuuteen?

Äskettäin julkaistussa tutkimuksessa Tutkimuspaikka * Preprint-palvelin: Tutkijat tutkivat vakavan akuutin hengitystieoireyhtymän koronavirus 2:n (SARS-CoV-2) ja SARS-CoV-vaippaproteiinien (E) vaikutusta ihmisen immuunikatoviruksen tyypin 1 (HIV-1) tarttuvuuteen.

Studie: Die Hüllproteine ​​von SARS-CoV-2 und SARS-CoV reduzieren wirksam die Infektiosität des Humanen Immundefizienzvirus Typ 1 (HIV-1). Bildnachweis: RAJ CREATIONZS/Shutterstock

Tämä uutisartikkeli oli katsaus alustavaan tieteelliseen raporttiin, jota ei ollut vertaisarvioitu julkaisuhetkellä. Alkuperäisen julkaisunsa jälkeen tieteellinen raportti on nyt vertaisarvioitu ja hyväksytty julkaistavaksi akateemisessa lehdessä. Linkit alustaviin ja vertaisarvioituihin raportteihin löytyvät tämän artikkelin lopun Lähteet-osiosta. Näytä lähteet

Viruksen koodaamia ionikanavia kutsutaan viroporiineiksi ja ne osallistuvat virusten muodostumiseen ja vapautumiseen. Sekä influenssa A-virus että HIV-1 koodaavat viroporiineja. SARS-CoV-2 koodaa vähintään kahta viroporiinia: vaippaproteiinia (E) ja avointa lukukehystä (ORF)-3a. CoV-E-proteiinit ovat kooltaan, sijainniltaan kalvossa, ionikanavan aktiivisuudeltaan ja viruksen vapautumisen edistäjänä samanlaisia ​​kuin HIV-1-viruksen proteiini U (Vpu). Näiden samankaltaisuuksien perusteella ryhmä määritti SARS-CoV-2 E -proteiinin biologiset ominaisuudet suhteessa HIV-1:een arvioidakseen, voisiko se korvata HIV-1 Vpu:n.

Tietoja tutkimuksesta

Tässä tutkimuksessa tutkijat tutkivat HIV-1:n replikaatiota beetakoronaviruksen E-proteiinien läsnä ollessa.

Ryhmä tutki ensin SARS-CoV-2 E -proteiinin solunsisäistä ilmentymistä. SARS-CoV-2 E -proteiini ekspressoitiin COS-7-soluissa käyttämällä vektoria, joka oli merkitty C-päähän hemagglutiniini (HA) -tagilla. E-proteiini immunovärjättiin sitten anti-HA-vasta-aineilla sekä vasta-aineilla LAMP-1:tä (myöhäiset endosomit/lysosomit), endoplasmisen retikulumin (ER)-Golgi-väliosaston (ERGIC53) ja Golgin97:n (trans-Golgi) vasta-aineilla. Tämän jälkeen ryhmä kotransfektoi soluja E-HA-proteiinia ilmentävien plasmidien ja ER-MoxGFP:tä (RER), TGN38-GFP:tä (TGN) tai Giantin-GFP:tä (cis/mediaalista Golgia) ilmentävien vektoreiden kanssa tutkiakseen E-proteiinin ja ER-, TGN- ja cis-mediaalisen Golgin samanaikaista paikantamista. Näissä yhteistransfektioissa solut kiinnitettiin, jotka permeabilisoitiin ja immunovärjättiin anti-HA-vasta-aineella E-proteiinin havaitsemiseksi.

Lisäksi ryhmä vertasi SARS-CoV-2 E:n solunsisäistä lokalisointia SARS-CoV-, Lähi-idän hengitystieoireyhtymän (MERS)-CoV- ja HCoV-OC43 E -proteiineihin. Sitten he testasivat tuotetun tarttuvan HIV-1:n tai vpuHIV-1:n määrän määrittääkseen, lisääkö vai vähentääkö SARS-CoV-2 E -proteiini määrää. Tyhjä pcDNA3.1(+)-vektori, joka koodasi SARS-CoV-2:n E-proteiinia, herpes simplex -viruksen tyypin 1 (HSV-1) glykoproteiini D (gD), joka oli positiivinen kontrolli restriktiolle, tai gD[TMCT], jota solut erittivät ja joka ei rajoita HIV-1:tä, ja pNL4-3:ssa olivat kaikki kotransfektoituneet solut HSV-29:ssä.

Tulokset

Tutkimustulokset osoittivat, että ER-, ERGIC-, TGN-, trans-Golgi- ja cis-mediaaliset Golgi-markkerit lokalisoituivat yhdessä E-proteiinin kanssa. Kuitenkaan solun plasmakalvossa tai lysosomeissa ei ollut E-proteiinia. Tämä viittasi siihen, että kolme E-proteiinia lokalisoituivat solun sisällä, samalla tavalla kuin SARS-CoV-2:n E-proteiini. SARS-CoV-2 E -proteiinin läsnäolo vähensi dramaattisesti tarttuvan HIV-1:n vapautumisen määrää. Solulysaateissa olevat SARS-CoV-2 E- ja gD-proteiinit ilmentyivät hyvin yhteistransfektioiden aikana, kuten immunoblotit osoittavat. Lisäksi ryhmä havaitsi, että Vpu-proteiinin puuttuessa luuytimen stroomasoluantigeeni 2 (BST-2) -proteiini vähensi HIV-1:n määrää.

Ryhmä havaitsi, että yhteistransfektio vpu-HIV-1-genomia, BST-2- ja SARS-CoV-2E-proteiinia koodaavien vektoreiden kanssa vähensi tarttuvan viruksen tuotantoa, vaikkakaan ei niin merkittävästi kuin HSV-1-gD-proteiini. Solulysaattien immunoblottit gD-, BST-2- ja SARS-CoV-2 E-proteiinille osoittivat, että nämä proteiinit osoittivat merkittävää ilmentymistä yhteistransfektioiden aikana. Kaiken kaikkiaan ryhmä havaitsi, että SARS-CoV-2:n E-proteiini esti molempien virusten kasvun eikä voinut korvata Vpu-proteiinin toimintaa.

Näiden E-proteiinien solunsisäisen ilmentymisen tutkiminen paljasti, että SARS-CoV-2:n E-proteiinin tapaan ne lokalisoituivat yksinomaan solun ER- ja Golgi-osiin ilman, että niissä ilmentyi solun pinnalla. Vaikka gD:tä oli läsnä, sillä ei ollut vaikutusta tarttuvan HIV-1:n vapautumiseen. Sen sijaan julkaisua rajoitettiin. SARS-CoV-2:een liittyvät ja SARS-CoV:hen liittyvät E-proteiinit vähensivät merkittävästi tarttuvan HIV-1:n vapautumista, 1,3 % ja 1,4 %. MERS-CoV- ja HCoV-OC43 E-proteiineille havaittiin vähemmän rajoituksia lähes 37 %:ssa ja 16 %:ssa pcDNA3.1(+)-kontrollista, vastaavasti.

SARS-CoV-2- ja MERS-CoV-E-proteiinit jakoivat noin 37 % aminohapposekvensseistään, kun taas SARS-CoV-2- ja HCoV-OC43-E-proteiinit jakoivat noin 26 %. gD- ja E-proteiinien ilmentyminen varmistettiin immunosaostuksella restriktiomäärityksistä saaduista solulysaateista. Nämä tulokset antavat lisätietoa HIV-1-rajoituksen spesifisyydestä.

Kaiken kaikkiaan tutkimustulokset osoittivat SARS-CoV-2- ja SARS-CoV-E-proteiinien kyvyn estää merkittävästi tarttuvan HIV-1-infektion kehittymistä. Tutkimuksessa havaittiin, että SARS-CoV-2 E -proteiinin ilmentyminen todennäköisimmin esti proteiinisynteesiä ja laukaisi apoptoosin. Nämä tulokset antoivat todisteita siitä, että viroporiini yhdestä viruksesta voi estää toista virusta infektoimasta soluja.

Tämä uutisartikkeli oli katsaus alustavaan tieteelliseen raporttiin, jota ei ollut vertaisarvioitu julkaisuhetkellä. Alkuperäisen julkaisunsa jälkeen tieteellinen raportti on nyt vertaisarvioitu ja hyväksytty julkaistavaksi akateemisessa lehdessä. Linkit alustaviin ja vertaisarvioituihin raportteihin löytyvät tämän artikkelin lopun Lähteet-osiosta. Näytä lähteet

Viitteet:

• Vorläufiger wissenschaftlicher Bericht.
  Wyatt Henke, Hope Waisner, Sachith Polpitiya Arachchige, Maria Kalamvoki, Edward Stephens. (2022). Die Hüllproteine ​​von SARS-CoV-2 und SARS-CoV reduzieren wirksam die Infektiosität des Humanen Immundefizienzvirus Typ 1 (HIV-1). Forschungsplatz. doi: https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-2175808/v1 https://www.researchsquare.com/article/rs-2175808/v1
• Von Experten begutachteter und veröffentlichter wissenschaftlicher Bericht.
  Henke, Wyatt, Hope Waisner, Sachith Polpitiya Arachchige, Maria Kalamvoki und Edward Stephens. 2022. „Die Hüllproteine ​​von SARS-CoV-2 und SARS-CoV reduzieren wirksam die Infektiosität des Humanen Immundefizienzvirus Typ 1 (HIV-1).“ Retrovirologie 19 (1). https://doi.org/10.1186/s12977-022-00611-6. https://retrovirology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12977-022-00611-6.

Artikkelin tarkistukset

• 16. Mai 2023 – Das vorab gedruckte vorläufige Forschungspapier, auf dem dieser Artikel basiert, wurde zur Veröffentlichung in einer von Experten begutachteten wissenschaftlichen Zeitschrift angenommen. Dieser Artikel wurde entsprechend bearbeitet und enthält nun einen Link zum endgültigen, von Experten begutachteten Artikel, der jetzt im Abschnitt „Quellen“ angezeigt wird.