Des scientifiques caractérisent un nouveau coronavirus zoonotique chez l’homme

Dans un récent Cellule étude, les chercheurs caractérisent la structure, les récepteurs d’entrée et l’antigénicité du nouveau coronavirus humain connu sous le nom de glycoprotéine de pointe CCoV-HuPn-2018. Ce virus a été identifié comme un alphacoronavirus recombinant canin-félin, suggérant ainsi que la transmission zoonotique des coronavirus se produit plus fréquemment qu’on ne le pensait auparavant.

Étude: Structure, reconnaissance des récepteurs et antigénicité de la glycoprotéine de pointe du coronavirus humain CCoV-HuPn-2018. Crédit d’image : nawaitgraphic/Shutterstock.com

Arrière plan

Le monde a connu la transmission zoonotique de trois bêta-coronavirus mortels des animaux aux humains au cours des deux dernières décennies. Ces virus comprennent le coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV), le coronavirus du syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS-CoV) et le SRAS-CoV-2), ce dernier étant responsable de la maladie à coronavirus en cours 2019 (COVID-19) pandémie.

En Malaisie et aux États-Unis, des variants viraux génétiquement similaires aux coronavirus canins et félins ont été identifiés chez des patients atteints de pneumonie et de symptômes respiratoires aigus. De plus, le CCoV-HuPn-2018, qui est un nouvel alphacoronavirus recombinant canin-félin, a été identifié chez un patient atteint de pneumonie en Malaisie. Ces études suggèrent que les coronavirus zoonotiques qui sont passés de leurs hôtes animaux aux humains peuvent être associés à des symptômes cliniques.

Dans l’étude actuelle, les scientifiques caractérisent la structure de la protéine de pointe, les récepteurs d’entrée et l’antigénicité du nouveau CCoV-HuPn-2018.

Structure de la glycoprotéine de pointe CCoV-HuPn-2018

Les découvertes au microscope cryoélectronique ont révélé que le trimère d’ectodomaine de pointe contient une sous-unité S1 N-terminale et une sous-unité S2 C-terminale. La sous-unité S1 est divisée en domaine 0 et domaines AD, tandis que l’unité S2 est constituée de machines de fusion.

Une analyse plus approfondie a révélé que la protéine de pointe existe sous deux conformations distinctes. Dans une conformation, le domaine 0 était pivoté à la périphérie du trimère et donc appelé conformation « pivotée ». Dans l’autre conformation « proximale », le domaine était orienté vers la membrane virale.

Une distribution dense d’oligosaccharides a été observée dans les deux sous-unités de pointe. La sous-unité S1 de CCoV-HuPn-2018 était structurellement similaire à HCoV-NL63 et HCoV-229E. En revanche, la sous-unité S2 de CCoV-HuPn-2018 était structurellement similaire au virus de la diarrhée épidémique porcine (PEDV) et au virus de la péritonite infectieuse féline (FIPV). Ces observations indiquent que la protéine de pointe CCoV-HuPn-2018 pourrait avoir émergé d’un événement de recombinaison génétique.

Semblable aux coronavirus félins et canins de type II, aucun site de clivage polybasique de la furine n’a été observé à la jonction S1/S2 de la protéine de pointe CCoV-HuPn-2018. Cependant, un motif polybasique a été identifié dans le site S2, qui peut être associé à son clivage et à son infectivité virale.

Mécanisme d’entrée virale

Le mécanisme d’entrée dans la cellule hôte de CCoV-HuPn-2018 a été révélé à l’aide d’érythrocytes humains. Cette in vitro l’analyse a démontré que le domaine 0 médie le processus de fixation virus-cellule hôte d’une manière dépendante de l’acide sialique lors de l’entrée virale. L’aminopeptidase N a été identifiée comme un récepteur spécifique responsable de l’entrée du CCoV-HuPn-2018.

La protéine de pointe CCoV-HuPn-2018 s’est avérée interagir avec les orthologues canins, félins et porcins de l’aminopeptidase N pour médier l’entrée de la cellule hôte. Cependant, aucune interaction n’a été observée entre le pic CCoV-HuPn-2018 et l’orthologue de l’aminopeptidase N humaine.

Cela pourrait être dû à l’absence d’un oligosaccharide lié à N en position N739 dans l’aminopeptidase N humaine. L’introduction d’un oligosaccharide en position N739 de l’aminopeptidase N humaine a restauré son interaction avec la protéine de pointe CCoV-HuPn-2018.

Prises ensemble, ces observations indiquent que plusieurs orthologues d’aminopeptidase servent de récepteurs d’entrée pour CCoV-HuPn-2018 et que la présence d’un glycane en position N739 est cruciale pour les processus d’entrée virale. Ainsi, les polymorphismes d’un seul nucléotide pourraient être responsables de l’induction de l’infection par le CCoV-HuPn-2018 chez l’homme.

Antigénicité du pic

L’antigénicité de CCoV-HuPn-2018 a été déterminée en évaluant la capacité de neutralisation croisée du plasma humain endémique infecté par l’alphacoronavirus. Les résultats ont révélé que les anticorps polyclonaux induits par une exposition antérieure à l’alphacoronavirus peuvent neutraliser le CCoV-HuPn-2018, bien qu’avec une puissance réduite.

En outre, un anticorps monoclonal de coronavirus porcin s’est avéré pour empêcher efficacement l’entrée de la cellule hôte médiée par la pointe CCoV-HuPn-2018 en inhibant l’interaction entre la protéine de pointe CCoV-HuPn-2018 et le récepteur de l’aminopeptidase N. Cette découverte indique que l’anticorps monoclonal du coronavirus porcin peut être utilisé comme intervention thérapeutique contre l’infection par le CCoV-HuPn-2018.

conclusion

L’étude actuelle met en évidence que la propagation des coronavirus de l’animal à l’homme peut se produire plus fréquemment qu’on ne le pensait auparavant. Les résultats de l’étude soulignent également l’importance d’effectuer la caractérisation structurelle et fonctionnelle des agents pathogènes zoonotiques pour le développement de thérapeutiques et de vaccins efficaces.

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