Kakšen vpliv ima SARS-CoV-2 na okužbo s HIV-1?

Kakšen vpliv ima SARS-CoV-2 na okužbo s HIV-1?

V nedavno objavljeni študiji Raziskovalno mesto * Strežnik prednatisa: Raziskovalci so preučili učinek koronavirusa 2 hudega akutnega respiratornega sindroma (SARS-CoV-2) in ovojnih proteinov SARS-CoV (E) na infektivnost virusa humane imunske pomanjkljivosti tipa 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

Ta članek je bil pregled predhodnega znanstvenega poročila, ki v času objave ni bilo strokovno pregledano. Od prve objave je bilo znanstveno poročilo strokovno pregledano in sprejeto za objavo v akademski reviji. Povezave do predhodnih in strokovno pregledanih poročil lahko najdete v razdelku Viri na koncu tega članka. Ogled virov

Virusno kodirani ionski kanali se imenujejo viroporini in sodelujejo pri nastajanju in sproščanju virusov. Tako virus influence A kot HIV-1 kodirata viroporine. SARS-CoV-2 kodira vsaj dva viroporina: ovojni protein (E) in odprti bralni okvir (ORF)-3a. Glede na velikost, položaj v membrani, aktivnost ionskih kanalčkov in vlogo pri spodbujanju sproščanja virusa so proteini CoV-E podobni virusnemu proteinu HIV-1 U (Vpu). Na podlagi teh podobnosti je skupina določila biološke lastnosti proteina SARS-CoV-2 E v povezavi s HIV-1, da bi ocenila, ali lahko nadomesti HIV-1 Vpu.

O študiju

V tej študiji so raziskovalci preučevali replikacijo HIV-1 v prisotnosti proteinov E beta-koronavirusa.

Ekipa je najprej preučila znotrajcelično izražanje proteina SARS-CoV-2 E. Protein SARS-CoV-2 E je bil izražen v celicah COS-7 z uporabo vektorja, označenega na C-koncu s hemaglutininsko (HA) oznako. Protein E je bil nato imunsko obarvan s protitelesi proti HA in protitelesi proti LAMP-1 (pozni endosomi/lizosomi), vmesni predel endoplazmatskega retikuluma (ER)-Golgi (ERGIC53) in Golgin97 (trans-Golgi). Ekipa je nato sotransficirala celice s plazmidi, ki izražajo protein E-HA, in vektorji, ki izražajo ER-MoxGFP (RER), TGN38-GFP (TGN) ali Giantin-GFP (cis/medialni Golgi), da bi preučili so-lokalizacijo proteina E in ER, TGN in cis-medialnega Golgija. Pri teh sotransfekcijah so bile celice fiksirane, ki so bile permeabilizirane in imunsko obarvane s protitelesom proti HA, da bi zaznali protein E.

Poleg tega je ekipa primerjala znotrajcelično lokalizacijo SARS-CoV-2 E s proteini SARS-CoV, bližnjevzhodnega respiratornega sindroma (MERS)-CoV in HCoV-OC43 E. Nato so testirali količino proizvedenega nalezljivega virusa HIV-1 ali vpuHIV-1, da bi ugotovili, ali bo protein SARS-CoV-2 E količino povečal ali zmanjšal. Prazen vektor pcDNA3.1(+), ki je kodiral protein E SARS-CoV-2, glikoprotein D (gD) virusa herpes simplex tipa 1 (HSV-1), ki je bil pozitivna kontrola za omejitev, ali gD[TMCT], ki so ga izločale celice in ni omejeval HIV-1, in pNL4-3, vsi so bili v celicah HEK293, so bili sotransfektirani.

Rezultati

Rezultati študije so pokazali, da so bili ER, ERGIC, TGN, trans-Golgijevi in ​​cis-medialni Golgijevi markerji lokalizirani skupaj z E proteinom. Vendar niti celična plazemska membrana niti lizosomi niso imeli E proteina. To je nakazovalo, da so bili trije proteini E lokalizirani znotraj celice, podobno kot protein E SARS-CoV-2. Prisotnost proteina SARS-CoV-2 E je dramatično zmanjšala količino sproščenega nalezljivega virusa HIV-1. Beljakovini SARS-CoV-2 E in gD, prisotni v celičnih lizatih, sta bili dobro izraženi med sotransfekcijami, kar dokazujejo imunobloti. Poleg tega je skupina ugotovila, da je v odsotnosti proteina Vpu protein strome celic kostnega mozga 2 (BST-2) zmanjšal količino HIV-1.

Skupina je opazila, da je sotransfekcija z vektorji, ki kodirajo vpu HIV-1 genom, BST-2 in SARS-CoV-2 E protein, zmanjšala proizvodnjo nalezljivega virusa, čeprav ne tako pomembno kot HSV-1 gD protein. Imunobloti celičnih lizatov za gD, BST-2 in protein SARS-CoV-2 E so pokazali, da so ti proteini med sotransfekcijami pokazali pomembno izražanje. Skupina je na splošno ugotovila, da je protein E SARS-CoV-2 preprečil rast obeh virusov in ni mogel nadomestiti delovanja proteina Vpu.

Pregled znotrajcelične ekspresije teh proteinov E je pokazal, da so bili, podobno kot protein E SARS-CoV-2, lokalizirani izključno v ER in Golgijevih delih celice, ne da bi pokazali kakršno koli ekspresijo na celični površini. Čeprav je bil gD prisoten, ni vplival na količino sproščenega infektivnega HIV-1. Namesto tega je bila objava omejena. Beljakovine E, povezane s SARS-CoV-2, in SARS-CoV, so znatno zmanjšale količino sproščenega nalezljivega virusa HIV-1 za 1,3 % oziroma 1,4 %. Manjšo omejitev so opazili pri proteinih MERS-CoV in HCoV-OC43 E pri skoraj 37 % oziroma 16 % kontrole pcDNA3.1(+).

Proteina SARS-CoV-2 in MERS-CoV-E sta si delila približno 37 % svojih aminokislinskih zaporedij, medtem ko sta si proteina SARS-CoV-2 in HCoV-OC43-E delila približno 26 %. Ekspresija proteinov gD in E je bila preverjena z imunoprecipitacijo iz celičnih lizatov iz restrikcijskih testov. Ti rezultati zagotavljajo nadaljnje informacije o specifičnosti omejitve HIV-1.

Na splošno so rezultati študije pokazali sposobnost proteinov SARS-CoV-2 in SARS-CoV-E, da pomembno preprečijo razvoj nalezljive okužbe s HIV-1. Študija je pokazala, da je bila sinteza beljakovin najverjetneje zavrta, apoptozo pa je sprožila ekspresija proteina SARS-CoV-2 E. Ti rezultati so zagotovili dokaze, da lahko viroporin iz enega virusa prepreči drugemu virusu okužbo celic.

Ta članek je bil pregled predhodnega znanstvenega poročila, ki v času objave ni bilo strokovno pregledano. Od prve objave je bilo znanstveno poročilo strokovno pregledano in sprejeto za objavo v akademski reviji. Povezave do predhodnih in strokovno pregledanih poročil lahko najdete v razdelku Viri na koncu tega članka. Ogled virov

Reference:

• 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.

Revizije člankov

• 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.