Milyen hatással van a SARS-CoV-2 a HIV-1 fertőzőképességre?

Milyen hatással van a SARS-CoV-2 a HIV-1 fertőzőképességre?

Egy nemrég megjelent tanulmányban Kutatóhely * Preprint szerver: A kutatók megvizsgálták a súlyos akut légúti szindróma koronavírus 2 (SARS-CoV-2) és a SARS-CoV burokfehérjék (E) hatását az 1-es típusú humán immundeficiencia vírus (HIV-1) fertőzőképességére.

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

Ez a hírcikk egy előzetes tudományos jelentés áttekintése volt, amelyet a közzététel időpontjában még nem értékeltek szakértők. Az első megjelenés óta a tudományos jelentést szakértői lektoráltak, és elfogadták egy tudományos folyóiratban való közzétételre. Az előzetes és a lektorált jelentésekre mutató hivatkozások a cikk végén található Források részben találhatók. Források megtekintése

A vírus által kódolt ioncsatornákat viroporinoknak nevezik, és részt vesznek a vírusok képződésében és felszabadulásában. Az influenza A vírus és a HIV-1 egyaránt viroporinokat kódol. A SARS-CoV-2 legalább két viroporint kódol: a burokfehérjét (E) és a nyitott leolvasási keretet (ORF)-3a. A CoV-E fehérjék méretüket, membránban elfoglalt helyzetüket, ioncsatorna-aktivitásukat és vírusfelszabadulást elősegítő szerepüket tekintve hasonlóak a HIV-1 vírusfehérje U-hoz (Vpu). E hasonlóságok alapján a csapat meghatározta a SARS-CoV-2 E fehérje biológiai tulajdonságait a HIV-1-hez viszonyítva, hogy felmérje, képes-e helyettesíteni a HIV-1 Vpu-t.

A tanulmányról

Jelen tanulmányban a kutatók a HIV-1 replikációját vizsgálták béta-koronavírus E fehérjék jelenlétében.

A csapat először a SARS-CoV-2 E fehérje intracelluláris expresszióját vizsgálta. A SARS-CoV-2 E fehérjét COS-7 sejtekben expresszálták egy, a C-terminálison hemagglutinin (HA) jelöléssel ellátott vektor használatával. Az E fehérjét ezután immunfestettük anti-HA antitestekkel, valamint a LAMP-1 (késői endoszómák/lizoszómák), az endoplazmatikus retikulum (ER)-Golgi intermedier kompartment (ERGIC53) és a Golgin97 (transz-Golgi) elleni antitestekkel. A csapat ezután kotranszfektált sejteket E-HA fehérjét expresszáló plazmidokkal és ER-MoxGFP-t (RER), TGN38-GFP-t (TGN) vagy Giantin-GFP-t (cisz/mediális Golgi) expresszáló vektorokkal, hogy megvizsgálja az E fehérje és az ER, TGN és cisz-mediális Golgi együttes lokalizációját. Ezekben a kotranszfekciókban a sejteket fixáltuk, amelyeket permeabilizáltunk, és anti-HA antitesttel immunfestettek az E fehérje kimutatására.

Ezenkívül a csapat összehasonlította a SARS-CoV-2 E intracelluláris lokalizációját a SARS-CoV, a Middle East Respiratory Syndrome (MERS)-CoV és a HCoV-OC43 E fehérjékkel. Ezután tesztelték a termelt fertőző HIV-1 vagy vpuHIV-1 mennyiségét, hogy megállapítsák, hogy a SARS-CoV-2 E fehérje növeli-e vagy csökkenti-e a mennyiséget. Az üres pcDNA3.1(+) vektor, amely a SARS-CoV-2 E fehérjét kódolta, az 1-es típusú herpes simplex vírus (HSV-1) glikoproteinje D (gD), amely a restrikció pozitív kontrollja volt, vagy a gD[TMCT], amelyet a sejtek szekretáltak, és nem korlátozta a HIV-1-et, valamint a pNL4-23 sejteket kotranszfektáltuk3.

Eredmények

A vizsgálati eredmények azt mutatták, hogy az ER, ERGIC, TGN, transz-Golgi és cisz-mediális Golgi markerek együtt lokalizálódnak az E fehérjével. Azonban sem a sejtplazmamembránban, sem a lizoszómákban nem volt E fehérje. Ez arra utalt, hogy a három E fehérje a sejten belül lokalizálódott, hasonlóan a SARS-CoV-2 E fehérjéhez. A SARS-CoV-2 E fehérje jelenléte drámaian csökkentette a fertőző HIV-1 felszabadult mennyiségét. A sejtlizátumokban jelenlévő SARS-CoV-2 E és gD fehérjék jól expresszálódnak a kotranszfekciók során, amint azt az immunblotok is bizonyítják. Ezenkívül a csapat azt találta, hogy a Vpu fehérje hiányában a csontvelő stroma sejtantigén 2 (BST-2) fehérje csökkentette a HIV-1 mennyiségét.

A kutatócsoport megfigyelte, hogy a vpu HIV-1 genomot, a BST-2-t és a SARS-CoV-2 E fehérjét kódoló vektorokkal történő együttes transzfekció csökkentette a fertőző vírus termelését, bár nem olyan szignifikánsan, mint a HSV-1 gD fehérje. A gD, BST-2 és SARS-CoV-2 E fehérje sejtlizátumainak immunblotja azt mutatta, hogy ezek a fehérjék jelentős expressziót mutattak a kotranszfekciók során. Összességében a csapat azt találta, hogy a SARS-CoV-2 E fehérje megakadályozta mindkét vírus növekedését, és nem tudta helyettesíteni a Vpu fehérje funkcióját.

Ezen E fehérjék intracelluláris expressziójának vizsgálata során kiderült, hogy a SARS-CoV-2 E fehérjéhez hasonlóan kizárólag a sejt ER és Golgi részében lokalizálódnak, anélkül, hogy a sejtfelszínen bármiféle expressziót mutattak volna. Bár a gD jelen volt, nem volt hatással a felszabaduló fertőző HIV-1 mennyiségére. Ehelyett a közzétételt korlátozták. A SARS-CoV-2-vel és a SARS-CoV-vel kapcsolatos E-fehérjék jelentősen, 1,3%-kal, illetve 1,4%-kal csökkentették a fertőző HIV-1 felszabaduló mennyiségét. Kevesebb restrikciót figyeltek meg a MERS-CoV és a HCoV-OC43 E fehérjék esetében a pcDNA3.1(+) kontrollok közel 37%-ában, illetve 16%-ában.

A SARS-CoV-2 és MERS-CoV-E fehérjék aminosavszekvenciáik körülbelül 37%-án, míg a SARS-CoV-2 és HCoV-OC43-E fehérjék körülbelül 26%-án osztoznak. A gD és E fehérjék expresszióját a restrikciós vizsgálatokból származó sejtlizátumokból immunprecipitációval igazoltuk. Ezek az eredmények további információkkal szolgálnak a HIV-1 restrikció specifitásáról.

Összességében a vizsgálati eredmények azt mutatták, hogy a SARS-CoV-2 és SARS-CoV-E fehérjék képesek jelentősen megakadályozni a fertőző HIV-1 fertőzés kialakulását. A tanulmány megállapította, hogy a fehérjeszintézist nagy valószínűséggel gátolta, és az apoptózist a SARS-CoV-2 E fehérje expressziója váltotta ki. Ezek az eredmények bizonyítékot szolgáltattak arra, hogy az egyik vírusból származó viroporin képes megakadályozni, hogy egy másik vírus megfertőzze a sejteket.

Ez a hírcikk egy előzetes tudományos jelentés áttekintése volt, amelyet a közzététel időpontjában még nem értékeltek szakértők. Az első megjelenés óta a tudományos jelentést szakértői lektoráltak, és elfogadták egy tudományos folyóiratban való közzétételre. Az előzetes és a lektorált jelentésekre mutató hivatkozások a cikk végén található Források részben találhatók. Források megtekintése

Referenciák:

• 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.

Cikk-revíziók

• 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.