Cómo los coronavirus del SARS reprograman la célula humana en su propio beneficio
Otros coronavirus no utilizan este mecanismo
Los investigadores de los coronavirus del Prof. Rolf Hilgenfeld, de la Universidad de Lübeck, y del Dr. Albrecht von Brunn, de la Universidad Ludwig-Maximilians de Múnich, han publicado un avance de investigación en el "EMBO Journal". Descubrieron cómo los virus del SARS potencian la producción de proteínas víricas en las células infectadas, de modo que se pueden generar muchas copias nuevas del virus. Otros coronavirus, aparte del SARS-CoV y el SARS-CoV-2, no utilizan este mecanismo, lo que proporciona una posible explicación de la patogenicidad mucho mayor de los virus del SARS.
La proteína SUD del coronavirus del SRAS (naranja) forma un complejo con la proteína humana Paip-1 (cian). Los elementos de las dos proteínas que interactúan con especial intensidad están coloreados en verde (SUD) y en morado (Paip-1).
Copyright: J. Lei et al., 2021 / EMBO Journal
Los coronavirus que causan resfriados inofensivos en humanos se conocen desde hace más de 50 años. El coronavirus del SRAS, que apareció en 2002/2003, fue el primer coronavirus que provocó una neumonía grave en las personas infectadas.
Al comparar los genomas de ARN de coronavirus inofensivos para el hombre y el del coronavirus del SRAS, los investigadores identificaron una región que sólo se daba en este último y que, por tanto, se denominó "dominio único del SRAS" (SUD). Estas regiones genómicas y sus productos proteicos podrían estar relacionados con la extraordinaria patogenicidad del coronavirus del SRAS y de su último primo, el virus COVID-19 SARS-CoV-2.
Los grupos de investigación de Hilgenfeld y von Brunn demostraron que la proteína SUD de estos virus interactúa con una proteína humana llamada Paip-1, que a su vez interviene en los primeros pasos de la síntesis de proteínas. Junto con la Paip-1 y otras proteínas de la célula humana, la SUD se une aparentemente a los ribosomas, la fábrica de síntesis de proteínas de la célula huésped. Esto llevaría a un aumento de la producción de todas las proteínas, tanto las de la célula humana como las del virus.
Sin embargo, en las células infectadas por el SARS-CoV o el SARS-CoV-2, las moléculas de ARN mensajero que codifican las proteínas humanas serán destruidas selectivamente por el virus, a través de una proteína viral denominada Nsp1. Como consecuencia de este complicado proceso, la célula infectada produce predominantemente proteínas virales, por lo que se pueden crear muchas copias nuevas del virus.
Hace varios años, el grupo de investigación de Albrecht von Brunn descubrió la interacción entre las proteínas SUD y Paip-1. "Siendo un coronavirologista experimentado, sabía que hay que inspeccionar las regiones especiales del genoma del coronavirus del SARS cuando se trata de entender este virus", dice Albrecht von Brunn.
El descubrimiento de los investigadores de Múnich fue de gran interés para Hilgenfeld, cuyo grupo de investigación ya había dilucidado varios años antes la estructura tridimensional de la proteína SUD. Los dos grupos de investigación se asociaron. El Dr. Jian Lei, del grupo de Hilgenfeld, entretanto jefe de grupo de la Universidad de Sichuan en Chengdu (China), consiguió cristalizar el complejo de SUD y Paip-1 y determinar su estructura tridimensional mediante cristalografía de rayos X. Y la Dra. Yue "Lizzy" Ma-Lauer, coautora, del grupo de von Brunn, caracterizó el complejo de las dos proteínas y su función mediante multitud de métodos celulares y biofísicos.
"Los estudios de interacción de este tipo entre las proteínas de los coronavirus y las proteínas de la célula humana infectada nos ayudarán a entender cómo los virus modifican funciones clave de la célula en su propio beneficio", afirma Hilgenfeld.
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