Влияние убиквитинирования на инфекцию SARS-CoV-2 и прогноз для пациента

Хотя у большинства людей, инфицированных коронавирусом тяжелого острого респираторного синдрома 2 (SARS-CoV-2), наблюдаются легкие симптомы, у некоторых развиваются тяжелые инфекции, поражающие несколько органов в острой фазе. Понимание механизма заболевания необходимо для эффективного лечения инфекции.

Исследование: высокий уровень убиквитинирования способствует защитному иммунитету против тяжелой инфекции SARS-CoV-2.  Кредит изображения: HorizonUI/Shutterstock
Исследование: высокий уровень убиквитинирования способствует защитному иммунитету против тяжелой инфекции SARS-CoV-2. Кредит изображения: HorizonUI/Shutterstock

Фон

У эукариот убиквитинирование представляет собой тип реакции, катализируемой тремя ферментами, а именно убиквитин-активирующим ферментом E1, убиквитин-конъюгирующим ферментом E2 и убиквитинлигазным ферментом E3. На этот процесс обращают ферменты деубиквитинирования.

При изменении убиквитинирования белка основной функцией Е2 является отбор субстрата, а Е3 определяет субстратную специфичность. Ключевая роль убиквитина и его модифицирующих ферментов связана с врожденными и адаптивными иммунными реакциями, переносом через мембрану, транскрипцией и передачей сигнала.

Вирусы связаны с убиквитином и убиквитин-подобными модификаторами посредством различных механизмов. Например, некоторые вирусы кодируют белок, который вызывает изменение субстратной специфичности, что способствует репликации. Вирусный белок может эффективно модифицировать убиквитин хозяина и убиквитин-подобный механизм. Кроме того, некоторые вирусы кодируют свои собственные убиквитинирующие или деубиквитинирующие ферменты.

Как правило, вирусы полагаются на убиквитинирование и деградацию поверхностных рецепторов хозяина, чтобы уклониться от распознавания Т-клетками. Тем не менее, хозяин зависит от убиквитин-протеасомной системы для борьбы с вирусными инфекциями, производя структуры-мишени, распознаваемые Т-лимфоцитами.Большинство вирусных белков могут быть изменено после перевода.

Например, из 27 обнаруженных белков коронавируса SARS 21 был убиквитинирован. Несколько сайтов убиквитина по-разному экспрессируются при инфицировании SARS-CoV-2, что демонстрирует их ключевую роль у пациентов с COVID-19. Интересно, что убиквитин связан с иммунным ответом хозяина на COVID-19.

Ecwid by Lightspeed

Incinerator for governmental organizations, non-profit organizations, international contractors, logistics organizations, military, pet cremation business owners, etc. including war zone like Iraq, Afghanistan, Somalia, South Sudan.

Об исследовании

Недавний Клиническая и трансляционная медицина В исследовании использовалось несколько опубликованных общедоступных наборов данных для оценки биологических характеристик, связанных с убиквитинированием пациентов, инфицированных SARS-CoV-2. Профиль гена убиквитина помог определить специфические биологические характеристики и клинический прогноз, связанные с органами этих пациентов.

Комплексный анализ, основанный на биокомпьютерных и иммунологических оценках, показал развитие заболевания, связанное с убиквитинированием. Было замечено, что пост-инфекция SARS-CoV-2 изменила экспрессию гена убиквитина. Этот вывод был основан на отчете о вскрытии легких людей, инфицированных SARS-CoV-2.

Клетки A549, трансфицированные SARS-CoV-2, выявили измененные профили экспрессии убиквитина. Это наблюдение было подтверждено в зависимости от времени. Более высокий уровень экспрессии убиквитина был обнаружен в иммунной гистологии после инфекции SARS-CoV-2, что было связано с иммунными реакциями.

Интересно, что лейкоциты крови лиц, инфицированных SARS-CoV-2, показали значительную активацию убиквитин-ассоциированного пути. Авторы обнаружили сильную отрицательную корреляцию между уровнями кластеров убиквитина и воспалительными реакциями. Это благоприятный исход для пациентов с COVID-19 из-за улучшения инфильтрации и иммунного ответа.

Было обнаружено, что стратификация убиквитинирования является благоприятным дифференцирующим фактором для пациентов с COVID-19, что было связано со значительными различиями в клинических показателях воспаления, показателях занятости отделений интенсивной терапии и вероятности искусственной вентиляции легких. Высокая убиквитинизация пациентов с COVID-19 сильно коррелировала с положительными результатами и уменьшением воспалительных состояний.

Клинический воспалительный синдром оценивали с помощью таких показателей, как ферритин, D-димеры и С-реактивные белки. Более высокий кластер убиквитина представлял меньшее воспаление, тогда как низкий кластер убиквитина был связан с плохим прогнозом. Кластер с высоким уровнем убиквитина представлял более высокие инфильтраты Т-клеток, В-клеток и дендритных клеток. Напротив, более низкое убиквитинирование было связано с усилением эпителиальных клеток, базофилов, тромбоцитов, нейтрофилов и эндотелиальных клеток.

Было показано, что гены, обогащенные путями онтологии, а также гены с повышенной регуляцией, связанные с группами с высоким убиквитинированием, участвуют в иммунном ответе на основе Т-клеток. цитокин-опосредованной передачи сигналов. У тяжело инфицированных пациентов с COVID-19 были обнаружены повышенные уровни нейтрофилов, что могло быть связано с образованием внеклеточных нейтрофильных ловушек.

Молекулярные модели риска были разработаны на основе шести биомаркеров, включая три фактора риска (CYSTM1, GLDN и PCOLCE2) и три защитных фактора (SDSL, SEZ6L и TNFRSF18). Они использовались для оценки прогноза заболевания.

вывод

Результаты текущего исследования убедительно показали, что более высокие уровни убиквитина могут действовать как защитный фактор у пациентов, инфицированных SARS-CoV-2. На основе скрининга биомаркеров, прогностической стратификации и построения модели риска ученые смогли пролить свет на разработку многообещающих клинических вмешательств и лечения заболеваний.

Source link

Categories:

Recent Posts

Ecwid by Lightspeed