Pesquisadores da Universidade de Kanazawa relatam no Journal of Physical Chemistry Letters estudos de microscopia de força atômica de alta velocidade que esclarecem o possível papel da proteína do quadro de leitura aberto 6 (ORF6) nos sintomas de COVID-19.



Embora muitos países em todo o mundo estejam a experimentar um alívio da intensa propagação de infecções por SARS-CoV-2 que levaram a níveis trágicos de doença e a múltiplos confinamentos nacionais no início da década, os casos de infecção persistem.

Uma melhor compreensão dos mecanismos que sustentam o vírus no corpo poderia ajudar a encontrar tratamentos mais eficazes contra as doenças causadas pela doença, bem como a armar-se contra futuros surtos de infecções semelhantes. Com isto em mente, tem havido muito interesse nas proteínas acessórias que o vírus produz para ajudá-lo a prosperar no corpo.

“Semelhante a outros vírus, o SARS-CoV-2 expressa uma série de proteínas acessórias para reprogramar o ambiente hospedeiro para favorecer a sua replicação e sobrevivência”, explicam Richard Wong, da Universidade de Kanazawa, e Noritaka Nishida, da Universidade de Chiba, e os seus colegas neste último artigo. relatório. Entre essas proteínas acessórias está a ORF6.

Estudos anteriores sugeriram que o ORF6 interfere na função do interferon 1 (IFN-I), um tipo específico de pequena proteína usada no sistema imunológico, o que pode explicar os casos de infecção assintomática por SARS-CoV2. Há também evidências de que a ORF6 causa a retenção de certas proteínas no citoplasma, ao mesmo tempo que interrompe o transporte de mRNA da célula, o que pode ser um meio de inibir a sinalização do IFN-I. No entanto, o mecanismo para esta retenção de proteínas e interrupção do transporte não era claro.

Para esclarecer esses mecanismos, os pesquisadores primeiro analisaram quais pistas vários programas de software poderiam fornecer sobre a estrutura do ORF6. Estes indicaram a provável presença de várias regiões intrinsecamente desordenadas. Medições de ressonância magnética nuclear também confirmaram a presença de um segmento desordenado muito flexível.

Embora o algoritmo de aprendizado de máquina AlphaFold2 tenha se mostrado muito útil para determinar como as proteínas se dobram, a presença dessas regiões intrinsecamente desordenadas limita seu uso para estabelecer a estrutura do ORF6, então os pesquisadores usaram microscopia de força atômica de alta velocidade (HS-AFM), que é capaz de identificar estruturas detectando a topografia das amostras da mesma forma que a agulha de um toca-discos atravessa as ranhuras do vinil.

Usando HS-AFM, os pesquisadores estabeleceram que a ORF 6 está principalmente na forma de filamentos elipsoidais de oligômeros – cadeias de unidades moleculares repetidas, mas mais curtas que os polímeros. O comprimento e a circunferência desses filamentos eram maiores a 37°C e menos a 4°C, portanto a presença de febre poderia ser benéfica para a produção de filamentos maiores. Substratos feitos de lipídios – compostos gordurosos – também estimularam a formação de oligômeros maiores.

Como o HS-AFM captura imagens tão rapidamente, foi possível compreender não apenas as estruturas, mas também algumas das dinâmicas do comportamento do ORF6, incluindo movimento circular, montagem de proteínas e inversão. Além disso, análises computacionais adicionais também revelaram que os filamentos eram propensos a agregar-se em amilóides, como encontrado em algumas doenças neurodegenerativas, e que podem levar a complicações nos sintomas da COVID-19. Como salientam os investigadores, esta agregação funciona “para sequestrar eficazmente um grande número de proteínas hospedeiras, particularmente factores de transcrição envolvidos na sinalização de IFN-I”.

Como esses filamentos se quebram na presença de certos álcoois, uréia ou dodecilsulfato de sódio Wong, Nishida e seus colegas concluem que a proteína é amplamente mantida unida por interações hidrofóbicas. “Potenciais candidatos fármacos que dissociam os agregados ORF6 ao interromper as interações hidrofóbicas devem ser considerados e testados num futuro próximo para avaliar o seu valor terapêutico na gestão e tratamento da COVID-19”, afirmam os investigadores.

Mais informações: Goro Nishide et al, Elucidação Nanoscópica da Automontagem Espontânea da Síndrome Respiratória Aguda Grave Coronavírus 2 (SARS-CoV-2) Proteína Open Reading Frame 6 (ORF6), The Journal of Physical Chemistry Letters (2023). DOI:10.1021/acs.jpclett.3c01440
Informações do diário: Jornal de Cartas de Físico-Química

Fornecido pela Universidade de Kanazawa