Une étude récemment menée au Jenner Institute, Université d’Oxford, Royaume-Uni, a étudié l’importance d’une glycoprotéine basigine transmembranaire, ou CD147, en tant que co-récepteur de cellule hôte nécessaire à l’entrée du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV -2), l’agent pathogène causal de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19). Les résultats révèlent que la basigine humaine recombinante n’interagit pas avec la protéine de pointe de pleine longueur ou le domaine de liaison au récepteur de pointe (RBD) de SARS-CoV-2. L’étude est actuellement disponible sur le bioRxiv* serveur de pré-impression.
Sommaire
Fond
Il est maintenant bien établi que l’entrée cellulaire du SRAS-CoV-2 commence par l’interaction entre la protéine de pointe virale et le récepteur de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2) de la cellule hôte. Ceci est suivi par le clivage protéolytique et l’amorçage de la protéine de pointe par la sérine protéase transmembranaire de la cellule hôte TMPRSS2 et la fusion subséquente de l’enveloppe virale avec la membrane de la cellule hôte. En ce qui concerne les autres co-récepteurs ou cofacteurs de la glycoprotéine de pointe, il existe des preuves préliminaires indiquant que l’interaction pointe-basigine joue un rôle vital dans l’établissement de l’infection par le SRAS-CoV-2. Sur la base de ces observations, des essais cliniques ont été conçus pour étudier l’efficacité thérapeutique des anticorps monoclonaux anti-basigine contre COVID-19.
Basigin, une glycoprotéine transmembranaire humaine exprimée de manière ubiquitaire, joue un rôle essentiel dans l’infection paludéenne. L’interaction de la basigine avec l’homologue 5 de la protéine de liaison aux réticulocytes du parasite du paludisme Plasmodium falciparum est nécessaire pour l’entrée du parasite dans les érythrocytes humains.
Dans la présente étude, les scientifiques ont étudié l’implication de la basigine dans la médiation de l’entrée des cellules hôtes du SRAS-CoV-2.
Étudier le design
Pour explorer les interactions possibles entre le SRAS-CoV-2 et les récepteurs des cellules hôtes, les scientifiques ont généré un panel de protéines recombinantes, y compris la protéine de pointe pleine longueur, la RBD de pointe, la nucléoprotéine pleine longueur, l’ACE2 et la basigine (glycosylée et non glycosylée) . De plus, ils ont utilisé l’homologue 5 de la protéine de liaison aux réticulocytes (RH5) d’un parasite du paludisme comme témoin positif. Les interactions entre les protéines exprimées de manière recombinante ont été examinées en utilisant la chromatographie d’exclusion de taille et la résonance plasmonique de surface.
Observations importantes
Au départ, les scientifiques ont mené une série d’expériences chromatographiques d’exclusion de taille pour confirmer la qualité des protéines recombinantes et leurs modèles d’interaction. Les résultats ont révélé que la RBD pleine longueur de pointe et de pointe se lie avec succès au récepteur ACE2 humain. Cependant, aucune interaction n’a été observée entre l’antigène paludéen RH5 et l’ACE2. Ces observations confirment que toutes les protéines recombinantes sont fonctionnellement actives et sont capables d’établir les interactions attendues.
Pour étudier l’interaction de la basigine glycosylée avec un pic complet ou un pic RBD, ils ont initialement mené une série d’expériences en utilisant la nucléoprotéine SARS-CoV-2 pleine longueur et l’antigène du paludisme RH5 comme témoins négatifs et positifs, respectivement. Alors que RH5 formait un complexe stable avec la basigine glycosylée, aucune interaction n’a été observée entre la nucléoprotéine pleine longueur et la basigine. Ayant ces confirmations, ils ont ensuite exploré l’implication de la basigine dans le contexte de l’infection par le SRAS-CoV-2 et ont observé que ni le pic complet ni le pic RBD n’interagissent avec la basigine. De plus, ils ont mené des expériences similaires avec l’ectodomaine de basigine exprimé par E-coli pour vérifier si le processus de glycosylation affecte l’interaction pic-basigine. Cependant, ils ne pouvaient toujours pas détecter une telle interaction.
En supposant que le complexe pic-basigine pourrait ne pas être suffisamment stable pour être détecté par chromatographie d’exclusion de taille, ils ont mené un ensemble séparé d’expériences utilisant la résonance plasmonique de surface. Cependant, ils n’ont pas réussi à détecter une interaction entre la RBD de pointe et la basigine glycosylée ou non glycosylée (exprimée par des bactéries).
Digestion par PNGase F de la basigine exprimée par E. coli (non glycosylée) et Expi293TM (glycosylée). Le poids moléculaire inférieur de la basigine glycosylée après traitement à la PNGase F est cohérent avec la perte de glycanes. Le poids moléculaire plus lourd de la basigine glycosylée traitée avec la PNGase F par rapport à la basigine non glycosylée peut être attribué à la présence du marqueur de solubilité des domaines CD4 de rat 3 + 4 (CD4d3 + 4) (33 kDa).
Importance de l’étude
L’étude contredit les observations précédemment rapportées sur l’interaction de pointe RBD-basigine. Il est évident d’après les observations de l’étude actuelle que le SRAS-CoV-2 ne nécessite pas de basigine comme co-récepteur pour entrer dans la cellule hôte.
En ce qui concerne les anticorps anti-basigine, il existe des preuves préliminaires démontrant les bénéfices thérapeutiques du méplazumab, un anticorps monoclonal anti-basigine, dans la prise en charge de la pneumonie liée au COVID-19. Cependant, sur la base des résultats actuels, les scientifiques pensent que ces effets bénéfiques pourraient être indirectement dus à la réduction médiée par les anticorps des réponses pro-inflammatoires de la basigine. En outre, ils suggèrent que l’utilisation de la basigine comme cible thérapeutique potentielle du COVID-19 devrait être soigneusement étudiée avant toute mise en œuvre clinique.
*Avis important
bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, orienter la pratique clinique / les comportements liés à la santé ou être traités comme des informations établies.
