SARS-CoV-2’nin Temel Virolojik Özellikleri Ve Koronavirüs Reseptör Tanıma Mekanizması


Creative Commons License

Çakal B.

Diğer, ss.1-5, 2020

  • Basım Tarihi: 2020
  • Sayfa Sayıları: ss.1-5

Özet

ÖZET: Şiddetli akut solunum sendromu ilişkili bir koronavirüsün (Severe acute respiratory syndrome-related coronavirus; SARS-CoV-2) etiyolojik etkeni olduğu koronavirüs hastalığı 19 (coronavirus disease 19; COVID-19) pandemisi mevcut ve olası sonuçları açısından tüm Dünyayı etkisi altına almıştır. SARS-CoV-2 insanlarda enfeksiyona neden olan yedinci; 21. Yüzyılda salgınlara neden olan üçüncü koronavirüstür.  Koronavirüslerin konak hücreye girişi koronavirüs spike proteinlerinin reseptör tanıma ve membran füzyon fonksiyonları aracılığıyla gerçekleşir. SARS-CoV-2 insan anjiyotensin dönüştürücü enzim 2’yi (hACE2) hücre girişi için fonksiyonel bir reseptör olarak kullanır. SARS-CoV’lerin spike proteinleri reseptör bağlayan (S1) ve membran füzyonu (S2) ile ilişkili iki temel alt birim içerir. SARS-CoV-2 reseptör bağlama domaininin (RBD) ACE-2’ye bağlanma afinitesinin SARS-CoV’den daha yüksek olmasına ek olarak, viral spike proteinini kodlayan genomda polibazik (furin) bir kesim alanı insersiyonu içermesiyle de farklılık gösterir. Furin aracılı viral spike proteinin proteolitik aktivasyonu SARS-CoV-2'nin hedef hücreye giriş etkinliğini arttırır. SARS-COV-2 spike protein RBD’nin yapısal olarak yatık konfirmasyonda olması insan immün sisteminin denetiminden kaçmasına olanak tanımaktadır. Dolayısıyla SARS-CoV-2’nin yayılımının oldukça geniş olması SARS-CoV-2’nin RBD’nin hACE2’ye bağlanma afinitesinin yüksekliği, insan immün sisteminin denetiminden kaçabilme ve yüksek enfektivite gibi özgün virolojik karakteristik özelliklere sahip olması ile ilişkilidir. SARS-CoV-2 ve reseptörü hACE2 arasındaki etkileşimin moleküler dinamiklerinin aydınlatılması, salgının seyri ve sonuçları ile tedavi ve immüzasyon hedeflerinin belirlenmesinde kritik öneme sahiptir. Bu derlemede viral infektivite, patogenez ve konak aralığının belirlenmesi, aşılama, antiviral stratejiler, terapötik antikorlar ve tanı için temel hedef olan koronavirüs spike proteinleri ve reseptörü insan ACE2’yi tanımasına yönelik mekanizmaların irdelenmesi amaçlanmıştır.

Anahtar Kelimeler:

Koronavirüs, SARS-CoV-2, COVID-19, virülans faktörleri,  koronavirüs spike protein, reseptör tanıma,  reseptör bağlama, anjiyotensin dönüştürücü enzim 2

ABSTRACT: The Coronavirus disease 19 (COVID-19) pandemic which is the etiological agent of severe acute respiratory syndrome-associated a coronavirus (SARS-CoV-2) has influenced the whole world with the current and possible results. SARS-CoV-2 is the seventh coronavirus known to infect humans and also the third coronavirus cause of outbreak in 21 st century. Receptor recognition and membrane fusion fonctions of coronavirus spike protein mediates coronavirus entry into host cells. SARS-CoV-2 uses to human angiotensin-converting enzyme 2 (hACE2) as a functional receptor for cell entry. The spike proteins of SARS-CoVs contain two basic subunits associated with receptor binding (S1) and membrane fusion (S2). Unlike SARS-CoV, SARS-CoV-2 contains a polybasic (furin) cleavage site insertion in genome encoding viral spike protein and the receptor binding domain (RBD) of SARS-CoV-2 has higher hACE2 binding affinity to hACE-2.  Proteolytic activation of spike protein by furin increases efficiency of entry into target cell of SARS-CoV-2. And also a lying-down position of RBD of the SARS-COV-2 spike protein allows to evade from surveillance of human immune system. The wide spread of SARS-CoV-2 is associated with the unique virological characteristics of SARS-CoV-2, such as the ability to high binding affinity to hACE2, escape from the human immune surveillance system and high infectivity. Idendification of molecular dynamics of the interaction between SARS-CoV-2 and receptor ACE2 is critical in determining the course and outcomes of the outbreak and the targets of treatment and immunization. In this review, it is aimed to examination of mechanisms recognition for human ACE2 receptor of its with spike proteins of coronavirus which is the main target for vaccination and antiviral strategies, therapeutic antibodies and diagnostics with determination viral infectivity, pathogenesis and host range.

Keywords: Coronavirus, SARS-CoV-2, COVID-19, virulence factors, coronavirus spike protein, receptor binding domain, receptor recognition, angiotensin-converting enzyme 2