Port d’entrée pour les coronavirus

Depuis plus de trois ans, le SRAS-CoV-2, l’agent pathogène qui cause la maladie respiratoire connue sous le nom de COVID-19 ou simplement « corona », nous tient sur nos gardes en raison de sa forte infectiosité et de ses résultats cliniques souvent graves, potentiellement mortels. . Comment fonctionne le mécanisme de l’infection au niveau moléculaire ? Une équipe de recherche de Würzburg (Allemagne) a maintenant révélé de nouvelles informations dans la revue chimie appliquée.

Les surfaces des virus SARS-CoV-2 sont recouvertes de 24 à 40 pointes saillantes constituées de trimères constitués de trois protéines identiques. Après plus de deux ans de recherche, il est incontesté que la première étape critique d’une infection est la liaison de ces pointes à l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2). L’ACE2 est présent presque partout dans le corps et est impliqué dans diverses fonctions physiologiques, telles que la régulation de la pression artérielle et de la circulation. ACE2 agit comme un récepteur d’entrée pour les virus. Après liaison, la particule virale envahit la cellule. Certaines questions sont jusqu’à présent restées sans réponse : les pointes, qui se composent de trois sous-unités, se lient-elles simultanément à plusieurs récepteurs ACE2 ? Si tel est le cas, l’ACE2 est-il déjà présent sous forme de dimère ou d’oligomère dans la membrane ? Ou est-ce que plusieurs molécules ACE2 s’agrègent suite à la liaison aux pointes ? Une équipe dirigée par Gerti Beliu et Markus Sauer dit maintenant que ce n’est pas le cas.

L’équipe de l’Université de Würzburg (Allemagne) a marqué les récepteurs ACE2 de diverses lignées cellulaires qui sont utilisées comme modèles d’infection au COVID avec diverses techniques impliquant des colorants fluorescents et les a étudiés avec dSTORM (microscopie de reconstruction optique stochastique directe). Cette méthode d’imagerie par fluorescence a une résolution extrêmement élevée, au-delà de la limite de diffraction des méthodes classiques. De cette manière, ils ont pu déterminer le nombre et la distribution des récepteurs ACE2 dans la membrane plasmique. Il a été démontré qu’ils sont uniformément répartis – sous forme de monomères – avec une densité d’environ une à deux molécules d’ACE2 par micromètre carré, ce qui est faible par rapport à la plupart des autres récepteurs membranaires. Des études après ajout de pointes virales trimériques ont montré sans ambiguïté que la liaison de ceux-ci n’induit aucune formation de dimères ou d’oligomères ACE2.

Des études d’infection utilisant un autre type de virus (virus de la stomatite vésiculeuse, VSV) qui a également des pointes, ont soutenu la conclusion qu’une seule interaction entre une seule protéine de pointe par particule virale avec un seul récepteur ACE2 monomère est suffisante pour provoquer une infection – probablement une raison pour la forte infectiosité du SRAS-CoV-2.

Ces nouvelles informations moléculaires quantitatives sur les interactions entre les protéines de pointe et l’ACE2 sur la membrane cellulaire pourraient offrir de nouvelles perspectives pour le développement de médicaments améliorés pour le traitement des infections à COVID.

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A propos de l’auteur

Le Dr Markus Sauer est professeur de biotechnologie et de biophysique au Biocentre de l’Université de Würzburg, ainsi que professeur RV au Rudolf Virchow Center (RVZ) – Centre de bioimagerie intégrative et translationnelle. Son groupe de recherche travaille dans le domaine de la spectroscopie de fluorescence à molécule unique et dans le développement de nouvelles techniques d’imagerie par fluorescence à haute résolution pour le marquage efficace des biomolécules. Le Dr Gerti Beliu est à la tête d’un groupe de recherche au RVZ travaillant sur le développement de sondes moléculaires pour la microscopie à fluorescence à haute résolution et l’extension du code génétique.

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