Jaki wpływ ma SARS-CoV-2 na zakaźność HIV-1?

Jaki wpływ ma SARS-CoV-2 na zakaźność HIV-1?

W niedawno opublikowanym badaniu Miejsce badań * Serwer wydruku wstępnego: Naukowcy zbadali wpływ wirusa 2 ciężkiego ostrego zespołu oddechowego (SARS-CoV-2) i białek otoczki SARS-CoV (E) na zakaźność ludzkiego wirusa niedoboru odporności typu 1 (HIV-1).

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

Ten artykuł prasowy był recenzją wstępnego raportu naukowego, który nie był recenzowany w momencie publikacji. Od czasu pierwszej publikacji raport naukowy został poddany recenzji naukowej i zaakceptowany do publikacji w czasopiśmie akademickim. Linki do raportów wstępnych i recenzowanych można znaleźć w sekcji Źródła na końcu tego artykułu. Zobacz źródła

Kanały jonowe kodowane przez wirusy nazywane są wiroporynami i biorą udział w tworzeniu i uwalnianiu wirusów. Zarówno wirus grypy A, jak i HIV-1 kodują wiroporyny. SARS-CoV-2 koduje co najmniej dwie wiroporyny: białko otoczki (E) i otwartą ramkę odczytu (ORF)-3a. Pod względem wielkości, położenia w błonie, aktywności kanału jonowego i roli w uwalnianiu wirusa, białka CoV-E są podobne do białka U (Vpu) wirusa HIV-1. Na podstawie tych podobieństw zespół określił właściwości biologiczne białka E SARS-CoV-2 w odniesieniu do wirusa HIV-1, aby ocenić, czy może ono zastąpić Vpu wirusa HIV-1.

O badaniu

W niniejszym badaniu naukowcy zbadali replikację wirusa HIV-1 w obecności białek E beta-koronawirusa.

Zespół najpierw zbadał wewnątrzkomórkową ekspresję białka E SARS-CoV-2. Białko E SARS-CoV-2 poddano ekspresji w komórkach COS-7 przy użyciu wektora oznaczonego na C-końcu znacznikiem hemaglutyniny (HA). Białko E następnie barwiono immunologicznie przeciwciałami anty-HA, jak również przeciwciałami przeciwko LAMP-1 (późne endosomy/lizosomy), przedziałowi pośredniemu retikulum endoplazmatycznego (ER)-Golgiego (ERGIC53) i Golginowi 97 (trans-Golgi). Następnie zespół dokonał kotransfekcji komórek plazmidami wyrażającymi białko E-HA i wektorami wyrażającymi ER-MoxGFP (RER), TGN38-GFP (TGN) lub Giantin-GFP (cis/przyśrodkowy aparat Golgiego), aby zbadać kolokalizację białka E oraz ER, TGN i cis-przyśrodkowego aparatu Golgiego. W tych kotransfekcjach utrwalono komórki, które przepuszczano i barwiono immunologicznie przeciwciałem anty-HA w celu wykrycia białka E.

Ponadto zespół porównał wewnątrzkomórkową lokalizację SARS-CoV-2 E z białkami SARS-CoV, bliskowschodniego zespołu oddechowego (MERS)-CoV i HCoV-OC43 E. Następnie przetestowali ilość wyprodukowanego zakaźnego wirusa HIV-1 lub vpuHIV-1, aby określić, czy białko E SARS-CoV-2 zwiększy, czy zmniejszy tę ilość. Pusty wektor pcDNA3.1(+), który kodował białko E SARS-CoV-2, glikoproteinę D (gD) wirusa opryszczki pospolitej typu 1 (HSV-1), który stanowił pozytywną kontrolę restrykcyjną, lub gD[TMCT], który był wydzielany przez komórki i nie ograniczał HIV-1, oraz pNL4-3, wszystkie znajdowały się w komórkach HEK293, poddano kotransfekcji.

Wyniki

Wyniki badania wykazały, że markery ER, ERGIC, TGN, trans-Golgiego i cis-przyśrodkowego aparatu Golgiego były kolokalizowane z białkiem E. Jednakże ani błona komórkowa, ani lizosomy nie zawierały białka E. Sugerowało to, że trzy białka E były zlokalizowane w komórce, podobnie jak białko E wirusa SARS-CoV-2. Obecność białka E SARS-CoV-2 radykalnie zmniejszyła ilość uwalnianego zakaźnego wirusa HIV-1. Białka E i gD SARS-CoV-2 obecne w lizatach komórkowych ulegały dobrej ekspresji podczas kotransfekcji, co wykazano w immunoblotach. Ponadto zespół odkrył, że w przypadku braku białka Vpu, białko antygenu komórek zrębowych szpiku kostnego 2 (BST-2) zmniejsza ilość wirusa HIV-1.

Zespół zaobserwował, że kotransfekcja wektorami kodującymi genom vpu HIV-1, BST-2 i białko E SARS-CoV-2 zmniejsza wytwarzanie zakaźnego wirusa, chociaż nie tak znacząco jak białko gD HSV-1. Immunobloty lizatów komórkowych dla białka gD, BST-2 i białka E SARS-CoV-2 wykazały, że białka te wykazywały znaczącą ekspresję podczas kotransfekcji. Ogólnie rzecz biorąc, zespół odkrył, że białko E SARS-CoV-2 zapobiega wzrostowi obu wirusów i nie może zastąpić funkcji białka Vpu.

Badanie wewnątrzkomórkowej ekspresji tych białek E wykazało, że podobnie jak białko E SARS-CoV-2 były one zlokalizowane wyłącznie w częściach komórki ER i Golgiego, nie wykazując żadnej ekspresji na powierzchni komórki. Chociaż gD był obecny, nie miał on wpływu na ilość uwalnianego zakaźnego wirusa HIV-1. Zamiast tego publikacja została ograniczona. Białka E związane z SARS-CoV-2 i SARS-CoV znacząco zmniejszyły ilość uwalnianego zakaźnego wirusa HIV-1, odpowiednio o 1,3% i 1,4%. Mniejsze ograniczenie zaobserwowano dla białek MERS-CoV i HCoV-OC43 E odpowiednio w prawie 37% i 16% kontroli pcDNA3.1(+).

Białka SARS-CoV-2 i MERS-CoV-E mają wspólne około 37% sekwencji aminokwasowych, podczas gdy białka SARS-CoV-2 i HCoV-OC43-E mają wspólne około 26%. Ekspresję białek gD i E sprawdzono metodą immunoprecypitacji z lizatów komórkowych z testów restrykcyjnych. Wyniki te dostarczają dalszych informacji na temat specyfiki ograniczenia HIV-1.

Ogólnie rzecz biorąc, wyniki badania wykazały zdolność białek SARS-CoV-2 i SARS-CoV-E do znacznego zapobiegania rozwojowi zakaźnej infekcji HIV-1. Badanie wykazało, że najprawdopodobniej synteza białek została zahamowana, a apoptoza została wywołana przez ekspresję białka E SARS-CoV-2. Wyniki te dostarczyły dowodów na to, że wiroporyna z jednego wirusa może zapobiec infekowaniu komórek przez innego wirusa.

Ten artykuł prasowy był recenzją wstępnego raportu naukowego, który nie był recenzowany w momencie publikacji. Od czasu pierwszej publikacji raport naukowy został poddany recenzji naukowej i zaakceptowany do publikacji w czasopiśmie akademickim. Linki do raportów wstępnych i recenzowanych można znaleźć w sekcji Źródła na końcu tego artykułu. Zobacz źródła

Referencje:

• 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.

Rewizje artykułu

• 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.