Dans une récente étude publiée sur bioRxiv* serveur de préimpression, les chercheurs ont évalué l’impact d’un inhibiteur de la synténine sur l’entrée du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2).
Sommaire
Arrière plan
Les virus dépendent des interactions avec les facteurs de l’hôte pour provoquer efficacement l’infection et ensuite se répliquer. Les approches thérapeutiques qui ciblent de telles interactions permettent le développement de médicaments antiviraux nouveaux et efficaces. Syntenic est une protéine importante qui régule l’architecture des membranes cellulaires essentielles en raison de son rôle dans le trafic des protéines. En raison de cette fonction, il a également été démontré que la synténine a un impact utile contre le papillomavirus humain (HPV).
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs étudient l’utilité de l’inhibiteur de synténine KSL-128114 en tant qu’inhibiteur à large spectre contre les infections virales, y compris la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19).
L’équipe a collecté des peptides synthétiques marqués à l’isothiocyanate de fluorescéine (FITC) qui correspondaient aux extrémités C de la protéine d’enveloppe virale (E), au cadre de lecture ouvert (ORF) -3 et à la protéine non structurale 11 (NSP11) du SARS-CoV-2 . Ces peptides ont aidé à estimer les affinités envers PDZ1-PDZ2, SNX27 PDZ et MPP5 PDZ exprimés et purifiés par recombinaison, respectivement.
De plus, l’équipe a étudié les conséquences de l’infection virale et de la réplication via l’inhibition des interactions avec la synténine. Ceci a été réalisé en pénétrant dans les cellules avec un inhibiteur à base de peptide KSL-128114 pour estimer le niveau d’infection par le SRAS-CoV-2 en fonction de la concentration de l’inhibiteur présent dans les cellules Vero E6. En outre, le mécanisme antiviral de l’inhibiteur a été analysé par des expériences dans lesquelles le temps d’ajout d’inhibition a été évalué. L’effet de l’ajout de l’inhibiteur deux heures avant et une ou trois heures après l’infection a ensuite été calculé.
De plus, l’impact de l’inhibiteur sur la liaison du virus à la cellule hôte ou sur l’entrée du virus dans la cellule hôte a été étudié en traitant les cellules hôtes avec l’inhibiteur deux heures avant l’infection. L’équipe a ensuite estimé le niveau d’acide ribonucléique viral (ARN) avec une réaction en chaîne par polymérase quantitative (qPCR) après une heure sur de la glace ou deux heures d’infection. De plus, les cellules Vero E6 et Calu-3 infectées ont été traitées avec de la chloroquine et l’infection a été surveillée.
Résultats
Les résultats de l’étude ont montré que la synténine PDZ1-2 se liait avec la plus grande affinité au motif de liaison PDZ putatif à l’extrémité C-terminale du SARS-CoV-2 NSP11. La synténine PDZ1-2 a également montré une faible affinité de liaison au peptide dans la protéine E virale. Les affinités observées étaient faibles mais similaires à celles trouvées dans les interactions endogènes avec la synténine. L’interaction notée avec la protéine E oligomérique pourrait être améliorée via des effets d’avidité dans un cadre cellulaire. De plus, lorsque MPP5 PDZ a été ajouté comme contrôle, il s’est lié préférentiellement à la protéine E virale. D’autre part, SNX27 était lié aux trois peptides avec une affinité comparativement plus faible.
L’inhibiteur à base de peptides KSL-128114 a efficacement bloqué l’infection virale sans effets à mineurs sur la viabilité des cellules. Le traitement des cellules avec 30 μM de l’inhibiteur a montré que l’infection virale, ainsi que le nombre de nouvelles particules virales libérées, diminuaient de manière significative. Bien que le traitement avec l’inhibiteur avant l’infection ait eu un impact remarquable sur le niveau d’infection, l’équipe a observé que le traitement post-infecté n’entraînait aucun effet, ce qui indiquait que l’inhibiteur inhibait les étapes initiales de l’infection virale, qui ont lieu avant la incidence de toute interaction entre les protéines virales et la synténine.
Fait intéressant, l’effet antiviral de l’inhibiteur de la synténine n’a pas pu être induit en inhibant les interactions entre les motifs de liaison PDZ viraux et les protéines PDZ intracellulaires. En effet, ces interactions se produisent aux derniers stades de l’infection virale. Les résultats ont indiqué que l’inhibiteur a bloqué les interactions endogènes essentielles cruciales dans les phases initiales du cycle de vie viral, telles que l’interaction entre le PDZ et les protéines de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2) pendant l’endocytose et le recyclage de l’ACE2. Le test de l’affinité de l’inhibiteur à SNX27 a montré que l’inhibiteur se liait avec une affinité 15 fois plus faible à SNX27 qu’à la synténine.
L’équipe a émis l’hypothèse que la synténine PDZ1-2 était susceptible de se lier à l’extrémité ACE2 et de jouer un rôle direct dans son trafic. Cependant, la synténine n’a montré aucune liaison à l’ACE2, tandis que le traitement des cellules ACE2 avec l’inhibiteur de la synténine n’a pas eu d’impact sur l’expression de l’ACE2 à la surface des cellules. Au lieu de cela, l’équipe a observé que le traitement par inhibiteur réduisait l’expression de la cargaison de synténine syndécan-1, ce qui suggérait que l’inhibiteur induisait l’inhibition du trafic endocytaire dépendant de la synténine.
L’inhibiteur n’a provoqué aucune altération de la liaison du SRAS-CoV-2 dans les cellules. En outre, les concentrations d’ARN à brin négatif et à brin positif (ss) ont été réduites, ce qui suggère que l’entrée virale a été inhibée. De plus, l’infection virale a été significativement inhibée dans les cellules infectées traitées à la chloroquine puisque la chloroquine a bloqué l’entrée endosomale dans les cellules Vero E6 dépourvues d’expression de la sérine protéase 2 transmembranaire (TMPRSS2).
Dans l’ensemble, les résultats de l’étude ont montré que l’inhibiteur de la synténine KSL-128114 inhibait différentes infections virales, dont le COVID-19.
*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, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.