Se sei un avido lettore di notizie scientifiche, probabilmente hai sentito parlare di proteine ​​virali come la proteina spike COVID-19.

Forse meno conosciuta nell'anatomia dei virus è una classe di molecole chiamate glicani. Ma anche questi sono importanti.

I glicani sono carboidrati complessi che decorano la superficie dei virus e "ogni virus ha una diversa distribuzione di carboidrati", afferma Sriram Neelamegham, ricercatore medico e ingegneristico dell'Università di Buffalo. Come spiega, l'HIV usa i glicani come scudo, impiegando queste molecole per nascondersi dagli anticorpi che combattono il virus. H1N1, un ceppo dell'influenza, sfrutta i glicani per entrare nelle cellule ospiti, aggiunge.

E ora, Neelamegham è tra gli scienziati che stanno illuminando il ruolo che i glicani possono svolgere nella funzione di SARS-CoV-2, il virus che causa il COVID-19.

In un nuovo studio, il suo team ha analizzato un sottoinsieme di glicani chiamati N-glicani, con particolare attenzione agli N-glicani che sono attaccati alla proteina spike SARS-CoV-2. I ricercatori hanno scoperto che molti di questi N-glicani, in particolare quelli attaccati alla proteina spike nei siti noti come N61 e N801, sono probabilmente critici per la funzione SARS-CoV-2.

La ricerca è stata pubblicata il 23 settembre su Science Advances . Neelamegham, Ph.D., UB Distinguished Professor in ingegneria chimica e biologica, ingegneria biomedica e medicina, è autore senior. Qi Yang, un dottorato di ricerca UB studente in ingegneria chimica e biologica, è primo autore.

"Abbiamo scoperto che specifici N-glicani sembrano regolare lo sviluppo e la maturazione funzionale della proteina spike SARS-CoV-2", afferma Neelamegham. "Questo è importante perché la proteina spike è molto importante per l'ingresso del virus nelle cellule ospiti".

Lo studio è stato condotto, in parte, utilizzando repliche create artificialmente del virus SARS-CoV-2 chiamate particelle simili a virus (VLP). I VLP utilizzati nella ricerca sono stati progettati per prevenire specificamente la formazione di vari N-glicani sulla proteina spike. Durante queste indagini, le modifiche relative a N61 e N801 hanno ridotto la capacità dei VLP di entrare nelle cellule ospiti di circa il 75-85%, suggerendo che questi glicani sono vulnerabilità critiche dei virus, secondo la ricerca.

Sebbene siano necessarie ulteriori ricerche per determinare il motivo esatto per cui ciò accade, è possibile che N61 e/o N801 possano svolgere un ruolo nell'aiutare a piegare la proteina spike nella corretta configurazione, afferma Neelamegham.

Nel tentativo di comprendere i meccanismi di piegatura, il suo team ha studiato i ruoli di vari "accompagnatori" o "lectine" che legano i carboidrati intracellulari che aiutano con la sintesi della punta. Questi studi hanno dimostrato che una proteina "chaperone" chiamata calnexina, che facilita questo tipo di ripiegamento, regola l'ingresso di VLP nelle cellule ospiti. Questo è interessante, dice Neelamegham, perché è noto che la calnexina si leghi agli N-glicani, anche se gli scienziati non sono sicuri se la calnexina interagisca specificamente con i glicani a N61 e N801 o meno, tra gli altri glicani.

I risultati evidenziano i glicani N-linked sulla proteina spike come potenziali bersagli farmacologici per COVID-19. Un passo successivo nella ricerca sarebbe convalidare i risultati utilizzando modelli animali appropriati, afferma Neelamegham. La ricerca sottolinea anche l'importanza di studiare il ruolo dei glicani in altre malattie causate da virus.

"La glicomica è un campo minore rispetto allo studio delle proteine:più ricercatori si concentrano sulle proteine ​​poiché i principali obiettivi degli anticorpi neutralizzanti sono gli epitopi proteici", afferma Yang. "Ma i nostri risultati mostrano che questi glicani sono davvero importanti in termini di funzione virale in SARS-CoV-2. Ecco perché scegliamo di camminare in questa direzione". + Esplora ulteriormente

I glicani nella proteina spike SARS-CoV-2 svolgono un ruolo attivo nell'infezione