SARS-COV-2スパイクタンパク質の複数の部位は、カテプシンB、K、L、S、およびVによるタンパク質分解の影響を受けやすいです

SARS-COV-2は、Covid-19パンデミックの原因となるコロナウイルスです。プロテアーゼは、SARS-COV-2の感染プロセスの中心です。ウイルスのカプシド上のスパイクタンパク質の切断は、膜融合と標的細胞へのウイルス侵入につながる立体構造の変化を引き起こします。1つのプロテアーゼの阻害は、TMPRSS2のようなドミナントプロテアーゼでさえ、SARS-COV-2の細胞への侵入をブロックするのに十分ではない可能性があるため、活性化の役割を果たし、スパイクタンパク質を加水分解する可能性のある他のプロテアーゼを特定する必要があります。スパイクタンパク質のすべての領域でアミノ酸配列を特定しました。これには、活性化やウイルス侵入に重要なS1/S2領域が含まれます。これは、FurinとCathepsins B、K、L、S、Vが計算プラットフォームであるPacmansを使用して切断しやすくなります。これは、基質上のタンパク質分解切断の好ましい部位を識別およびランク付けし、分子ドッキング分析と免疫ブロッティングで検証して、これらのプロテアーゼの結合が切断部位の可能性として特定されたスパイクタンパク質で発生するかどうかを判断します。一緒に、この研究では、SARS-COV-2感染の検討のためにカテプシンB、K、L、S、およびVを強調し、他のプロテアーゼをスクリーニングしてウイルス侵入における役割を決定できる方法論を提示します。これは、特にこれらのプロテアーゼが一般的に上方制御される炎症前の前提条件の悪化した損傷に関して、Covid-19の研究で考慮すべき追加のプロテアーゼを強調しています。

SARS-CoV-2 is the coronavirus responsible for the COVID-19 pandemic. Proteases are central to the infection process of SARS-CoV-2. Cleavage of the spike protein on the virus's capsid causes the conformational change that leads to membrane fusion and viral entry into the target cell. Since inhibition of one protease, even the dominant protease like TMPRSS2, may not be sufficient to block SARS-CoV-2 entry into cells, other proteases that may play an activating role and hydrolyze the spike protein must be identified. We identified amino acid sequences in all regions of spike protein, including the S1/S2 region critical for activation and viral entry, that are susceptible to cleavage by furin and cathepsins B, K, L, S, and V using PACMANS, a computational platform that identifies and ranks preferred sites of proteolytic cleavage on substrates, and verified with molecular docking analysis and immunoblotting to determine if binding of these proteases can occur on the spike protein that were identified as possible cleavage sites. Together, this study highlights cathepsins B, K, L, S, and V for consideration in SARS-CoV-2 infection and presents methodologies by which other proteases can be screened to determine a role in viral entry. This highlights additional proteases to be considered in COVID-19 studies, particularly regarding exacerbated damage in inflammatory preconditions where these proteases are generally upregulated.