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Topologia da proteína do envelope SARS-CoV-2 em membranas eucarióticas

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Topologia da proteína do envelope SARS-CoV-2 em membranas eucarióticas

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O SARS-CoV-2 é um vírus pertencente à família dos coronavírus, que causa a doença conhecida como COVID-19. São chamados de coronavírus devido à aparência de uma coroa que possuem, devido às protuberâncias em sua superfície.

O SARS-CoV-2 causa uma ampla variedade de sintomas, desde casos assintomáticos até doenças graves. Os sintomas mais comuns incluem febre, tosse seca, fadiga, dores musculares, perda de olfato e paladar, dor de garganta e dificuldade respiratória. Em casos mais graves, a infecção pode levar a complicações respiratórias e sistêmicas que requerem hospitalização.

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Proteínas estruturais do SARS-CoV-2 são alvos importantes para o desenvolvimento de terapias antivirais e vacinas, pois desempenham papéis cruciais na infecção e replicação viral. O estudo dessas proteínas tem sido fundamental para entender a biologia do vírus e encontrar formas de combater a COVID-19.

·  Glicoproteína de superfície spike (S)

·   Proteína da matriz da membrana (M)

·   Proteína do nucleocapsídeo (N)

·   Proteína do envelope (E)

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  GLICOPROTEÍNA DE SUPERFÍCIE SPIKE (S) 

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  GLICOPROTEÍNA DE SUPERFÍCIE SPIKE (S) 

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Conhecida como proteína Spike, essa proteína tem relação com a capacidade do patógeno de entrar nas células humanas. Ela é um dos principais alvos dos anticorpos neutralizantes que o organismo produz para bloquear o vírus e foi muito importante para a produção da vacinas, pois devido a estudos feitos com o SARS-CoV que surgiu na China em 2002, já era de conhecimentos dos pesquisadores que o alvo dos anticorpos seria a proteína Spike.

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Por meio de estudos comprovou que a proteína E é integrada na maquinaria responsável na inserção de proteínas na membrana microssomal.
A topologia da membrana permite que a cauda citoplasmática do terminal C da proteína E interaja com os terminais C das proteínas M ou S que estão incorporadas na membrana, ou com as proteínas do complexo de Golgi em outros coronavírus.
No entanto vale ressaltar que a função exata da proteína E requer mais estudos, sabe-se que sua função aplica-se também para os outros coronavírus.
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Topologia de membrana em células de mamíferos

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Topologia de membrana em células de mamíferos

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Na pesquisa, realizou-se testes em células HEK-293T para analisar a topologia da proteína E do SARS-CoV-2. Para isso, variantes da proteína E marcadas com o epítopo c-myc (gene que codifica fatores de transcrição que participam do ciclo celular) no terminal C foram introduzidas nestas células.
Com os resultados, observou-se que apenas a construção da proteína E contendo o local aceitador manipulado N-terminal foi eficientemente alterado, indicando uma localização luminal no retículo endoplasmático no terminal N.
Um fator determinante da topologia da proteína é a distribuição preferencial de resíduos carregados positivamente no citosol. A proteína E do SARS-CoV-2 possui resíduos carregados negativamente no domínio N-terminal translocado, o que afetou a topologia da proteína, portanto os dados obtidos permitem concluir que os determinantes topológicos possuem menor efeito na topologia da proteína de membranas virais, o que pode indicar uma co-evolução com o ambiente proteico do hospedeiro natural.
Com isso, conclui-se que a proteína E do SARS-CoV-2, semelhante a mesma do SARS-CoV, apresenta topologia de membrana de extensão única com orientação Nt lum /Ct cyt em cél. de mamíferos.
Esses estudos auxiliam no entendimento da estrutura e na função da proteína E do SARS-CoV-2, além de ter implicações na busca por terapias de prevenção direcionadas à essa proteína durante a infecção viral, já que a topologia está intimamente ligada aos processos de ligação, entrada, replicação, montagem e liberação viral.

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É uma proteína traduzida em uma região gênica que possui um menor risco de mutação o que a torna boa para a criação de vacinas e de drogas antivirais. Ela também é eficaz na ativação do sistema imune pois é muito imunogênica. Em relação aos anticorpos a proteína N é melhor do que a proteína S para as produção de vacinas, porém ainda não se sabe como os anticorpos anti-proteína N protegem contra o vírus pois eles não bloqueiam a entrada do SARS-CoV-2 nas células, é devido a esse motivo que a proteína S vem sendo a mais usada.

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Essa proteína possui funções na montagem do vírus e na liberação dele e tem relação com a patogênese do SARSCoV-2. Ela é uma pequena proteína de membrana que forma um canal iônico importante nas interações entre o vírus e o hospedeiro. Estudos mostram que ela pode afetar a resposta imune do hospedeiro e através de várias interações, contribuir com a virulência do vírus.

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Essa proteína é a mais abundante entre as quatros e se apoia na membrana junto com a proteína Spike e a proteína E. Ela demonstra ser a catalizadora da montagem do SARS-CoV-2 pois possui a capacidade de interagir com todas as proteínas estruturais.

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Relação do SARS-CoV-2 com os outros coronavírus

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Relação do SARS-CoV-2 com os outros coronavírus

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O SARS-CoV-2 é o vírus causador da Covid-19, o qual pertence a família do coronavírus. Essa classe de vírus são os principais causadores de doenças respiratórias em humanos e animais.
Dentre as quatros proteínas estruturais, a proteína de envelope é a menor  em número de cópias, entretanto em relação na questão patológica é algo crítico. A sgRNA que codifica a ptoteína de envelope é um dos transcritos mais abundantes expressos.
No geral SARS-CoV-2 e SARS-CoV tem semelhanças no total de 94,74%, já com MERS-CoV há pequenas semelhanças no total de 36%.
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