Los investigadores de los NIH encuentran que la escisión de la uridina del SARS-CoV-2 Nsp15 puede evadir la respuesta inmune


El síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2) utiliza una endoribonucleasa específica de uridina, llamada proteína no estructural 15 (Nsp15), para evadir el sistema inmunológico. Actúa escindiendo el ARN viral y previniendo la activación de sensores de ARN bicatenario. Aunque no está claro cómo Nsp15 reconoce su objetivo de ARN para la escisión.

La investigación realizada por científicos de los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU. Muestra que Nsp15 se dirige a las uridinas (U). Después de la detección de U, Nsp15 puede escindir aún más un amplio espectro de sustratos de ARN.

Estudio: la caracterización de la actividad de la nucleasa SARS2 Nsp15 lo revela

El equipo de investigación escribe:

En general, este trabajo establece el SARS-CoV-2 Nsp15 como una endoribonucleasa en gran parte no específica con reconocimiento de un motivo de consenso mínimo (N) (U) ^ (R> U >> C) (donde N es cualquier base y R es una purina). Nuestros datos muestran que Nsp15 actúa de manera distributiva para catalizar la escisión después de las uridinas “.

Comprender el mecanismo detrás de los objetivos de clivaje de Nsp15 en coronavirus podría ayudar a desarrollar terapias futuras que prevengan la evasión inmunológica.

El estudio “La caracterización de la actividad de la nucleasa SARS2 Nsp15 revela que está loco por U” está disponible como una preimpresión en el bioRxiv* servidor.

Como lo hicieron

Los investigadores utilizaron una combinación de técnicas que incluyen crio-EM, simulaciones de dinámica molecular y ensayos de escisión de ARN in vitro para evaluar las preferencias de sustrato de Nsp15 más allá de U.Realizaron una reconstrucción crio-EM de Nsp15 que está unido al ARN a través de la información recopilada en su pre y estados posteriores a la escisión.

El equipo analizó cómo el nucleótido 5 ‘y 3’ de la uridina afectaba la escisión para determinar la especificidad del ARN. También observaron cómo Nsp15 escinde sustratos de ARN viral como la poliuridina y la secuencia reguladora de la transcripción.

Las uridinas ayudan a guiar las Nsp15 hacia la unión y escisión del ARN

Nsp15 no tenía ningún otro sitio de unión de bases para la unión y el reconocimiento del ARN, lo que indica que la detección de U es crítica para la escisión adecuada del ARN.

Varios residuos del dominio N-terminal de un protómero cercano interactuaron con el B2 adenina en el modelo crio-EM. Teniendo en cuenta que son esenciales para la oligomerización y la actividad nucleasa, los resultados sugieren que el dominio N-terminal podría ayudar a conectar el ARN en el sitio activo.

Por lo tanto, nuestras mutaciones puntuales basadas en la estructura sugieren que Nsp15 podría inhibirse al interrumpir la interfaz EndoU / NTD en el borde del sitio activo, lo que debería desestabilizar el hexámero y conducir a una enzima monomérica inactiva ”, escribieron los investigadores.

N278 influye en la preferencia de uridina

N278 fue el residuo clave encontrado para mantener la preferencia de uridina de Nsp15. El residuo es idéntico en Nsp15 que se encuentra en SARS-CoV-2 y MERS, pero difiere en otros coronavirus. N278 interactúa con S294 para mover los enlaces de hidrógeno para favorecer las uridinas. Esto se confirmó además con una variación de N278 que muestra una actividad reducida en la escisión de sustratos que contienen uridina.

Los autores señalan que no se pueden descartar otros factores no estudiados en esta investigación y que puede existir la posibilidad de que otros modifiquen la especificidad de secuencia y la preferencia de Nsp15 hacia la uridina. Sin embargo, los resultados proporcionan una fuerte evidencia hacia el par N278 / S294 que respalda una alta preferencia por escindir las uridinas.

La especificidad del sustrato apunta hacia las purinas 3 ‘después de una uridina escindida

Si bien Nsp15 puede escindir poliuridina en el ARN, existe una preferencia más fuerte entre Nsp15 y las purinas 3 ‘de la uridina escindida fuera de los tractos PolyU. Los resultados sugieren que Nsp15 evolucionó para tener una fuerte preferencia por apuntar a la uridina en lugar de escindirse al azar.

Este trabajo revela que similar a la RNasa A, Nsp15 es una endoribonucleasa de amplio espectro guiada principalmente a sus objetivos de escisión mediante el reconocimiento de una sola uridina ”.

*Noticia importante

bioRxiv publica informes científicos preliminares que no son revisados ​​por pares y, por lo tanto, no deben considerarse concluyentes, guiar la práctica clínica / comportamiento relacionado con la salud o tratarse como información establecida.

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