物理科技生物学-PHYICA

新型冠状病毒用糖侵入人体细胞

化学 2022-08-24 00:02:12

阿尔伯塔大学迈克·布朗 图形摘要

信用:DOI: 10

1038/s 14589-021-00924-1 根据阿尔伯塔大学领导的一项研究,在人体细胞表面发现的糖会影响新冠肺炎感染,该研究是最早观察到这种关系的研究之一,并表明大脑中的细胞可能特别敏感

“这里的想法是,病毒正在利用或利用宿主多糖或宿主糖来进入细胞,”化学化学系和加拿大化学糖免疫学研究主席马修·麦考利教授说

“这种病毒进入的行为模式并非史无前例,”他说

“然而,令人惊讶的是,它并没有被真正检测到

" 这些糖被称为聚糖,由唾液酸和一类对细胞结构、能量储存和系统调节至关重要的生物分子组成

麦考利解释说,在感染我们细胞的所有病毒中,高达50%的病毒(其中最著名的是流感)与细胞受体上的糖结合,从而进入并感染细胞

“那是我们所有细胞都有的,所以为什么不利用那里的东西——那是病毒擅长的,”他说

这项研究是由科学学院的化学教授约翰·克拉森发起的,他的实验室开发了筛选多糖的分析工具

具体来说,克拉森和他的同事使用了一种叫做捕获-释放的质谱技术来研究哪些糖与新型冠状病毒的刺突蛋白相互作用

之后,Macauley和欧洲合作者开始应用生物工具,看看他们能否证明病毒蛋白识别这些糖的能力和它在感染过程中的作用之间的相关性

麦考利的实验室最初用一种相对无害的假病毒进行实验,这种病毒在实验室里无法复制,但却含有新型冠状病毒的刺突蛋白

在获得有希望的结果后,医学和牙科学院细胞生物学系的汤姆·霍布曼教授的实验室在适当的生物安全措施下复制了真实新型冠状病毒的研究结果

研究人员使用化学生物学工具来调节细胞表面的糖,以研究病毒进入细胞并感染细胞的能力

尽管研究人员已经表明,当细胞受体上的糖生成被阻断时,病毒感染细胞的能力会下降2到10倍,但麦考利认为,这一过程还没有被完全理解,不足以立即开发一种疗法

他说:“因为新型冠状病毒在不断进化,一种随着更多的糖依赖感染而进化的变体将会非常令人担忧,但是我们的知识使我们能够保持对这种变体的警惕。”

论文还提出,研究人员正在研究的特定糖——糖脂,即附着在脂质(脂肪)上的糖——在新冠肺炎最近被证明会感染的区域——大脑中浓度最高

麦考利说,今年早些时候,一些研究表明,新型冠状病毒可以找到进入大脑的途径,并感染神经系统的细胞,包括神经元

“我们推测,这些糖的相互作用可能与所谓的组织趋向性有关,组织趋向性是支持病毒感染和复制的宿主细胞

" 这项研究的结果支持了该论文的合著者之一,加拿大医学和牙科学院心脏移植研究教授Lori West的类似工作,他试图理解为什么A型血的人更容易得新冠肺炎病,更容易受到更严重的感染

现在,随着对相关变异体的了解,克拉森说,研究小组正在探索这些变异体是否都具有相似的糖结合特性,或者这些突变是否会导致它们识别特定结构的能力发生变化

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