In silico μελέτη μιας περιοχής της spike γλυκοπρωτεΐνης του SARS-CoV-2 : πιθανή αλληλεπίδρασή της με το νικοτινικό χολινεργικό σύστημα

Thumbnail Image
Date
Authors
Κασαρτζιάν, Δημήτριος Ιωάννης
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Δεδομένης της ραγδαίας εξάπλωσης του SARS-CoV-2 σε όλο τον κόσμο, η COVID-19 έχει αναδειχθεί ως μια άνευ προηγουμένου υγειονομική απειλή. Οι κλινικές παρατηρήσεις χαμηλού ποσοστού καπνιστών μεταξύ νοσηλευόμενων ασθενών με COVID-19, καθώς και η in silico ταυτοποίηση πρωτεϊνικών τμημάτων που ομοιάζουν με τοξίνη φιδιού στη γλυκοπρωτεϊνική ακίδα του SARS-CoV-2, έχουν οδηγήσει στην υπόθεση ότι η παθοφυσιολογία του ιού, και κατά συνέπεια η φλεγμονώδης κατάσταση που κυριαρχεί στη σοβαρή COVID-19, είναι αποτέλεσμα της δυσλειτουργίας του αντιφλεγμονώδους χολινεργικού μονοπατιού (CAIP). Οι νικοτινικοί υποδοχείς της ακετυλοχολίνης (nAChRs), και ιδιαίτερα ο α7 υπότυπος των nAChRs, είναι άρρηκτα συνδεδεμένοι με το CAIP, υποδεικνύοντας την αναγκαιότητα διερεύνησης της πιθανής αλληλεπίδρασης του SARS-CoV-2 με το νικοτινικό χολινεργικό σύστημα. Για τον σκοπό αυτό, η πρωτεϊνική ακολουθία της γλυκοπρωτεϊνικής ακίδας του SARS-CoV-2 εξετάστηκε διεξοδικά, με την αξιοποίηση σύγχρονων υπολογιστικών εργαλείων βιοπληροφορικής, για την παρουσία πρωτεϊνικών τμημάτων που ομοιάζουν με τοξίνη φιδιού. Από την in silico ανάλυση, προέκυψε ότι το πρωτεϊνικό τμήμα 389-409 στη γλυκοπρωτεϊνική ακίδα του κορωνοϊού έχει σημαντική αμινοξική ομοιότητα με τον κεντρικό βρόγχο ΙΙ των α-νευροτοξινών μακράς αλυσίδας και των κ-νευροτοξινών, και επομένως η πρόσδεση με τους nAChRs θα μπορούσε να είναι εφικτή. Προκειμένου να διερευνηθεί αυτή η πιθανή αλληλεπίδραση ιού-υποδοχέα, πραγματοποιήθηκε in silico μοριακή μοντελοποίηση και απεικόνιση της πρόσδεσης του SARS-CoV-2 με την πρωτεΐνη δέσμευσης της ACh (AChBP), ως ένα διακριτό πρότυπο του α7 nAChR. Η μελλοντική επιβεβαίωση του νικοτινικού χολινεργικού συστήματος ως ρυθμιστή της φλεγμονώδους απόκρισης στην COVID-19, θα μπορούσε να συμβάλει στον προγραμματισμό μιας έγκαιρης θεραπευτικής προσέγγισης, αποτελώντας τον απώτερο στόχο της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας.
Description
Keywords
Κορωνοϊός, Νικοτινικό χολινεργικό σύστημα, Νικοτίνη, Νικοτινικός υποδοχέας της ακετυλοχολίνης, Αντιφλεγμονώδες χολινεργικό μονοπάτι, Πρωτεΐνη δέσμευσης της ακετυλοχολίνης, Νευροτοξίνες φιδιών, Ιός της λύσσας, Μοριακή μοντελοποίηση
Citation