Une étude récente publiée dans Avancées scientifiques ont montré que les schémas de N-glycosylation du pic du coronavirus 2 (SRAS-CoV-2) du syndrome respiratoire aigu sévère, les lectines intracellulaires, ainsi que les chaperons moléculaires associés jouent un rôle crucial dans l’invasion et la fonction virale-hôte-cellule.
La modulation thérapeutique de ces voies liées aux glycanes peut modifier l’entrée virale du SRAS-CoV-2, prévenir l’infection et peut servir d’arsenal contre la pandémie en cours de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19).
Arrière plan
Les vaccins COVID-19 ciblent principalement la protéine de pointe (S) de son agent pathogène causal – le SRAS-CoV-2. La protéine S des virions est impliquée dans la facilitation de l’infestation des cellules hôtes.
L’agent pathogène évolue constamment et a subi plusieurs mutations – rendant les variantes préoccupantes (COV) qui échappent à l’immunité acquise par le vaccin et améliorent la transmissibilité virale, telles que les variantes Delta et Omicron. Cela s’est produit parce que certaines mutations dans le domaine de liaison au récepteur S (RBD) améliorent la liaison de Spike aux récepteurs de la cellule hôte – l’enzyme de conversion de l’angiotensine-2 (ACE2).
Les glycanes sont une classe de glucides complexes enveloppant la surface virale du SRAS-CoV-2 et sont spécifiques à chaque virus. Les virus utilisent des glycanes pour de multiples stratégies de survie, comme la protection contre les anticorps contre le virus et la pénétration dans les cellules hôtes.
Le but de cette étude était d’explorer les rôles des N-glycanes – un sous-ensemble de la molécule glycane, en se concentrant sur son mécanisme d’attachement à la protéine SARS-CoV-2 S et donc, dans la régulation de son infectivité.
Résultats
Les résultats ont montré que le développement, ainsi que la maturation fonctionnelle de la protéine S du SRAS-CoV-2, sont régulés par des N-glycanes spécifiques. Peu de N glycanes régulent l’entrée du SRAS-CoV-2 dans les cellules hôtes et la maturation des protéines S. Plus précisément, les N-glycanes des sites de protéines S – N801 et N61, sont essentiels au fonctionnement du SRAS-CoV-2.
Des particules de type viral créées artificiellement (VLP) de SARS-CoV-2, spécifiquement conçues pour empêcher la formation de N glycane sur diverses protéines S, ont été utilisées dans cette étude. Des modifications des sites N801 et N61 ont conduit à une entrée réduite des VLP dans les cellules hôtes de 75 à 85 %.
Une raison probable à cela pourrait être le repliement de la protéine S dans une configuration spécifique à l’aide de N801 et N61. Les résultats ont montré que les glycanes de type complexe influencent la maturation de S, l’assemblage en virions et le fonctionnement de la protéine S pour faciliter l’entrée virale dans les cellules hôtes.
Une recherche plus approfondie pour trouver la raison derrière les mécanismes de repliement a révélé que la calnexine (un chaperon ou une lectine) était un catalyseur pour un tel repliement. Ainsi, la calnexine a régulé l’entrée des VLP dans les cellules hôtes.
Dans l’ensemble, les résultats ont révélé que les mutations de Spike N-glycosylation ne sont généralement pas tolérées par le SRAS-CoV-2, sauf sur les sites – N17, N717 et N1074. Il convient de noter que la variante Omicron n’héberge pas de mutations du site de N-glycosylation. Par conséquent, plusieurs N-glycanes sont nécessaires à l’aptitude virale.
Les résultats ont révélé que certains N-glycanes guident la maturation de S, ainsi que le fonctionnement de la protéine S dans une infestation de cellule hôte. De plus, le glycane de type complexe S fonctionne également lors de l’entrée du SRAS-CoV-2 dans les cellules hôtes, en plus de faciliter la maturation du S et l’assemblage du virion.
Il a été observé que les protéines S de surface cellulaire étaient également actives dans toutes les variantes de glycosylation. Seules quelques mutations N-glycanes – N801Q et N61/603/657Q, ont eu un impact minutieux sur le clivage S2′ et la fusion intercellulaire.
En étudiant comment les S N-glycanes réduisent l’infestation des cellules hôtes par le SRAS-CoV-2, il a été constaté que les chaperons de lectine – Calnexine (CANX)/calréticuline (CALR), surveillent la maturation du S et l’entrée virale. De plus, certaines protéines interagissant lors de l’entrée du SRAS-CoV-2 dans les cellules hôtes peuvent être glycosylées. De plus, leur composition, leur expression et leur distribution spatiale peuvent être réglementées par CANX/CALR.
Conclusion
Les résultats ont établi que les glycanes jouent un rôle important dans le fonctionnement du SARS-CoV-2. Les résultats ont souligné l’utilité de considérer les glycanes N-liés comme des cibles potentielles de nouveaux médicaments contre le COVID-19. Une enquête plus approfondie sur la façon dont les glycanes influencent d’autres maladies virales est justifiée.
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