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提交:2020年4月18日|批准:2020年4月27日|发表:2020年4月28日

本文引用:Hayashi T, T Ura所言,Abiko K,曼丹米,八重樫饰)一边,等。新型冠状病毒的原因,SARS-CoV-2感染可能传播。J其他地中海麝猫基因。2020;3:001 - 003。

DOI:10.29328 / journal.jgmgt.1001005

版权许可:©2020 Hayashi T, et al。这是一个开放存取物品在知识金博宝app体育共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布,在任何介质,和繁殖提供了最初的工作是正确引用。

关键词:ACE2;Furin;SARS-CoV-2;COVID-19;冠状

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新冠状病毒原因,SARS-CoV-2感染可能传播

佐藤Hayashi1*,隆Ura所言1,Kaoru Abiko1,正树曼丹人的2Nobuo Yaegashi3和Ikuo Konishi1、2、4

1京都国立医院组织医疗中心,京都,日本京都
2妇产科、京都大学医学院,日本京都
3东北大学妇产科学系医学院日本宫城县
4即亚洲妇科肿瘤学会、日本东京

*通信地址:佐藤Hayashi D.M.Sci。女士,泰国国立医院组织,京都医疗中心Fukakusa Mukai-Cho, Fushimi-Ku,京都,京都,日本,电话:81-263-37-2624;电子邮件:yoyoyo224@hotmail.com

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冠状病毒病的疫情2019 (COVID-19)最初出现在中国在2019年12月和2020年3月已成为全球大流行。COVID-19由一种新型冠状病毒引起,严重急性呼吸系统综合症冠状病毒2型(SARS-CoV-2)。另外两个冠状病毒造成全球疫情在过去的二十年里,即冠(2002 - 2003)和中东呼吸系统综合症冠状病毒(MERS-CoV)(2012年至今)。表面糖蛋白(S),这是至关重要的病毒通过参与宿主受体介导病毒进入宿主细胞膜融合,是主要的冠状病毒抗原。最近的研究提供分子见解SARS-CoV-2抗体识别。在这次审查中,我们讨论之间的关系SARS-CoV-2糖蛋白及其受体,血管紧张素转换酶2 (ACE2)包括最新的调查结果。

在世界范围内,新的冠状病毒感染疾病患者2019 (COVID-19)超过了200000。现在,医学研究人员正在努力找出为什么COVID-19非常普遍。小说人类冠状病毒,现在叫严重急性呼吸系统综合症冠状病毒2型(SARS-CoV-2)(以前称为2019 - ncov)出现在武汉,中国,在2019年晚些时候,现在造成大流行[1]。SARS-CoV-2股份约80%的基因组的身份与冠状,约96%相同的蝙蝠冠状病毒毒株BatCoV RaTG13。SARS-CoV-2导致COVID-19感染人体细胞更容易比冠[2]。几个基因组和结构分析的结果显示,三个痴呆SARS-CoV-2结构,特别是病毒表面的糖蛋白,特征,解释原因。

的原因导致COVID-19的病毒传染性比病毒可能是由于微观特性密切相关。一组结构生物学家Jason McLellan德克萨斯大学奥斯丁分校(美国)的结构分析了SARS-CoV-2低温电子显微镜。SARS-CoV-2的飙升糖蛋白结合ACE2在人类细胞中,他们显示的绑定是至少10倍飙升共同SARS冠状病毒的糖蛋白[3]。表面的糖蛋白的结构信息SARS-CoV-2有望用于疫苗的设计和治疗开发COVID-19。

许多研究人员分析了人类细胞膜受体作为SARS-CoV-2网关进入人体组织。作为与SARS-CoV-2感染细胞的第一步,高峰表面糖蛋白SARS-CoV-2通过ACE2与细胞膜结合。基因组分析SARS-CoV-2透露的糖蛋白的三维结构是不同于病毒密切相关。此外,这个糖蛋白被证明有一个激活网站furin酶[4](图1)。


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图1:冠状病毒生命周期的图。冠状病毒生命周期图和各种宿主细胞蛋白酶被分裂和激活一些冠状病毒糖蛋白。注意,对于特定的冠状病毒,融合可以直接在质膜上发生。在某些生产商细胞类型,SARS-CoV-2峰值蛋白质裂解furin / proprotein exocytic途径转化酶。裂解SARS-CoV-2蛋白受体结合之后迅速改变构象,暴露后续蛋白水解乳沟网站,由蛋白酶处理(即。发现TMPRs,或细胞表面附近)。

Furin比例是一种酶转化酶家族,劈开前体蛋白质和促进他们转换到生物活性状态。Furin subtilisin-like比例转化酶家族的成员,其中包括蛋白酶过程蛋白质和肽前体通过分泌通路的多个分支贩卖。这个1型膜结合蛋白酶表达在多个组织。Furin是必不可少的在维护外围宽容,因为,至少在某种程度上,它没有多余的基本功能在调节转换增长factor-β1 (TGF-β1)生产[5]。Furin表达显著的浓度在肺部(图2)。因此,冠状病毒在呼吸道可以利用这种酶转换和激活自己的表面糖蛋白[6、7]。这使得他们在病毒蛋白的角色处理值得注意。


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图2:ACE2的表达和Furin肺泡上皮细胞。肺的主要功能是呼吸交换,和吸入空气进行肺泡(气体交换发生的小的囊)通过网络分支管(支气管和细支气管)。较大的管道,让肌肉墙钢筋与支气管软骨,而小管(< 1毫米直径)不完整的肌肉墙和缺乏软骨被称为细支气管,并连接到肺泡。免疫组织化学表达ACE2与Furin正常的肺泡上皮细胞。

由于furin分裂产生重要的细胞表面蛋白的能力,它和其他proprotein转化酶的目标是相当大的研究兴趣。频繁的糖蛋白是由宿主蛋白酶裂解(furin-like蛋白酶)为两个功能域,S1和S2 [8]。S1主要帮助在受体结合,而S2提供结构支持的形式上升的茎表面糖蛋白的冠状病毒[8]。Furin抑制剂可以作为潜在的药物靶向治疗SARS-CoV-2。S1 / S2的裂解位点的目标是furin期间感染[7]。重要的是要注意,其他β冠状病毒不包含这个裂解位点。冠SARS-CoV-2密切相关,并不承担裂解位点。一些最致病形式的流感有类似的乳沟网站,可以受到furin和其他细胞的蛋白酶。系统网络分析的氨基酸序列的尖峰糖蛋白源自160年完整的人类SARS-Cov-2基因组,我们发现十中央变异氨基酸变化而著名,我们叫A1a A2,负责,A3, A6, A7, B, B1, B2, B4,祖先类型根据蝙蝠群外冠状病毒。A6, A1a A7和B4类型中发现重大比例在东亚,A2,负责,和A3类型是在欧洲人发现,B, B1和B2类型中发现美国人。 In contrast, the B4 type is the most common type in America and East Asia (Figure 3). The phylogenetic classification provided here may be used to rule out or confirm such effects when evaluating clinical and epidemiological outcomes of SARS-CoV-2 infection, and when designing treatment and, eventually, vaccines.


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图3:系统网络分析氨基酸序列的尖峰糖蛋白源自160年完整的人类SARS-Cov-2基因组。我们的研究结果发现十中央变异氨基酸变化而著名,我们叫A1a A2,负责,A3, A6, A7, B, B1, B2, B4,被祖先类型根据蝙蝠组冠状病毒。A6, A1a A7和B4类型中发现重大比例在东亚,A2,负责,和A3类型是在欧洲人发现,B, B1和B2类型中发现美国人。相比之下,B4类型是最常见的类型在美国和东亚。

无处不在的的表达细胞蛋白酶在细胞类型增加了病毒的潜在成功渗透主机。人类任何器官如肺、肝和小肠。的分布表达式furin意味着SARS-CoV-2可以攻击的很多器官。肝功能衰竭等症状中发现一些感染者可能是由于furin活动。最近的研究发现提供了一个结构框架来确定保存和访问跨飙升糖蛋白抗原表位,将支持正在进行的疫苗设计工作。最后,引出多样化,多克隆抗体反应可能关键作用的病毒传播的多样性在动物水库和防止可能出现SARS-CoV-2中和逃避突变体。

它指出furin激活网站可能促进SARS-CoV-2人与人之间传播。

卫生官员说,病毒是运输只能通过飞沫,咳嗽或打喷嚏,直接或对象。但一些科学家说有初步证据表明,机载传输——小得多的疾病的传播从空气呼出粒子,称为气溶胶发生,预防措施,例如增加室内通风,应建议降低感染的风险(9、10)。关于新冠状病毒,SRAS-CoV-2,世界卫生组织(世卫组织)报告称,在欧洲约三分之二的死亡都是男性。对这种病毒仍有许多未解之谜,有必要进行研究从技术的观点。

脚注

蛋白酶furin是诱导T细胞激活和目标信号传感器和催化剂的转录(STAT)转录因子在T细胞。研究furin一直受到生殖系删除这个基因是embryonically致命的。Furin生理作用的T细胞研究使用T特异性Furin条件基因敲除小鼠。引人注目的发现是,条件删除furin T细胞导致损失的外围宽容和系统性自身免疫性疾病[8]。Furin缺乏妥协TGF-β1释放和调节性T细胞的功能,并与本质上更积极效应T细胞。最近的研究发现表明,抑制furin可以促进免疫反应,但也可能导致的损失外围公差降低水平的生物利用率TGF-β1 [8]。

数据共享

数据在各种网站和已经公开(更多信息可以在结果部分的第一段)。

披露潜在的利益冲突

作者声明没有潜在的利益冲突。投资者没有参与研究设计、数据收集和分析,决定发表,或准备的手稿。

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我们真诚地感谢教授理查德·a·年轻(怀特黑德生物医学研究所,麻省理工学院)研究援助。本研究支持部分由日本教育部,文化,科学和技术(15 k1079号24592510号和19号k09840)、大阪癌症研究的基础,铃木一郎Kanehara基金会促进医学科学和医疗保健,促进癌症研究基金会,Kanzawa医学研究基金会信州医学基金会,武田医学科学的基础。

作者的贡献

T.H.执行大部分的实验和协调项目;T.H. M.M.构思研究和写的手稿。纽约州和I.K.给临床医学信息和监督整个研究。

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