A menudo se pasan por alto, las moléculas llamadas glicanos regulan la función de la proteína de punta de COVID-19

Un modelo molecular muestra la proteína espiga del SARS-CoV-2 fuertemente glicosilada (cian, con glucanos en gris y otros colores) unida al receptor celular ACE2 (amarillo). Un nuevo estudio destaca el papel fundamental de los N-glicanos, en particular los que se unen a la proteína de punta en los sitios conocidos como N61 y N801, y las proteínas chaperonas de N-glicanos en el ajuste de la infectividad del SARS-CoV-2. Crédito:Crédito:Qi Yang et al., Science Advances (2022). DOI:10.1126/sciadv.abq8678

Si eres un ávido lector de noticias científicas, probablemente hayas oído hablar de proteínas virales como la proteína de punta COVID-19.

Quizás menos conocida en la anatomía de los virus es una clase de moléculas llamadas glicanos. Pero estos también son importantes.

Los glicanos son carbohidratos complejos que decoran la superficie de los virus, y "cada virus tiene una distribución diferente de carbohidratos", dice Sriram Neelamegham, investigador médico y de ingeniería de la Universidad de Buffalo. Como él explica, el VIH usa glicanos como escudo, empleando estas moléculas para esconderse de los anticuerpos que combaten el virus. H1N1, una cepa de la gripe, aprovecha los glicanos para ingresar a las células huésped, agrega.

Y ahora, Neelamegham se encuentra entre los científicos que iluminan el papel que pueden desempeñar los glicanos en la función del SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19.

En un nuevo estudio, su equipo analizó un subconjunto de glicanos llamados N-glicanos, centrándose en los N-glicanos que están unidos a la proteína de punta del SARS-CoV-2. Los investigadores encontraron que varios de estos N-glicanos, en particular los que se unen a la proteína de pico en los sitios conocidos como N61 y N801, probablemente sean críticos para la función del SARS-CoV-2.

La investigación fue publicada el 23 de septiembre en Science Advances . Neelamegham, Ph.D., Profesor Distinguido de la UB en ingeniería química y biológica, ingeniería biomédica y medicina, es el autor principal. Qi Yang, un doctorado de la UB. estudiante de ingeniería química y biológica, es el primer autor.

"Descubrimos que los N-glucanos específicos parecen regular el desarrollo y la maduración funcional de la proteína de punta del SARS-CoV-2", dice Neelamegham. "Esto es importante porque la proteína espiga es muy importante para la entrada viral en las células huésped".

El estudio se realizó, en parte, utilizando réplicas creadas artificialmente del virus SARS-CoV-2 llamadas partículas similares a virus (VLP). Las VLP utilizadas en la investigación se diseñaron para prevenir específicamente la formación de varios N-glucanos en la proteína de punta. Durante estas investigaciones, las modificaciones relacionadas con N61 y N801 redujeron la capacidad de las VLP para ingresar a las células huésped en aproximadamente un 75-85 %, lo que sugiere que estos glucanos son vulnerabilidades críticas de los virus, según la investigación.

Si bien se necesita más investigación para determinar la razón exacta por la que esto sucede, es posible que N61 y/o N801 desempeñen un papel para ayudar a plegar la proteína de pico en la configuración adecuada, dice Neelamegham.

Al tratar de comprender la mecánica de plegamiento, su equipo investigó las funciones de varias "chaperonas" o "lectinas" de unión a carbohidratos intracelulares que ayudan en la síntesis de la espiga. Estos estudios demostraron que una proteína "acompañante" llamada calnexina, que facilita este tipo de plegamiento, regula la entrada de VLP en las células huésped. Esto es interesante, dice Neelamegham, porque se sabe que la calnexina se une a los N-glicanos, aunque los científicos no están seguros de si la calnexina interactúa específicamente con los glicanos en N61 y N801 o no, entre otros glicanos.

Los hallazgos destacan los glicanos ligados a N en la proteína de punta como posibles objetivos farmacológicos para COVID-19. Un próximo paso en la investigación sería validar los hallazgos usando modelos animales apropiados, dice Neelamegham. La investigación también subraya la importancia de investigar el papel de los glicanos en enfermedades adicionales causadas por virus.

"La glucómica es un campo menor en comparación con el estudio de las proteínas:más investigadores se centran en las proteínas, ya que los principales objetivos de los anticuerpos neutralizantes son los epítopos de proteínas", dice Yang. "Pero nuestros resultados muestran que estos glucanos son realmente importantes en términos de función viral en el SARS-CoV-2. Por eso elegimos caminar en esta dirección". + Explora más