24.03.2020
Predicting the angiotensin converting enzyme 2 (ACE 2) utilizing capability as the receptor of SRAS-CoV-2
Thérapeutique Transversale
Qiu Y et al
Microb Infect
Cet article est actuellement en cours de traduction en français, en attendant vous trouverez ci-dessous sa version anglaise.
Résultats principaux
Prédire les espèces animales qui possèdent des récepteurs ACE 2 auxquels le SRAS-CoV-19 est capable de se lier.
I Phase - valuation de l'homologie des ACE 2 dans différentes espèces:
on construit un arbre phylogénétique abritant des ACE 2 de 250 espèces de vertébrés. Les séquences d'acides aminés ont été déchargées par UNiProt Knowledgebase (5 séquences) et par GenBank (248 séquences).
II Phase - identifier les récepteurs ACE 2 auxquels le virus parvient à se fixer:
Afin de faire ça, les polymorphismes des acides aminés dans les récepteurs ACE 2 des espèces préalablement identifiées ont été analysés par deux techniques:
1) les séquences d'acides aminés de 4 espèces (homme, hibou, chauve-souris Chinese horseshoe, porc) auxquelles le virus est capable de se lier et 1 espèce (souris) chez laquelle le virus ne se lie pas ont été comparées : identification de 11 polymorphismes d'acides aminés maintenus chez les 4 premières espèces mais pas chez la souris, dont 3 dans des positions qui permettent potentiellement la liaison protéine-virus (T20, Y83, K353).
2) étant donné l'analogie des RBD (Receptor Binding Protein) entre le SRAS-CoV-2 et le SRAS-CoV (74,6%), les 8 polymorphismes d'acides aminés qui ont inhibé ou affaiblit la liaison entre le SRAS-CoV et le récepteur ACE 2 ont été pris en compte (K31, Y41, K68, Y83, K353, D355, R357, M383).
En combinant les deux techniques, 9 polymorphismes d'acides aminés ont été identifiés.
On établi un système de marquage pour évaluer la capacité d'utilisation par SRAS-CoV-2 de différents ACE 2. Dans le système, le score initial pour chaque ACE 2 était de 100 et la substitution sur les sites critiques entraînerait une réduction de 50 (pour K31D, Y41A, Y83F, K353H/A/D, D355A et R357A) ou de 10 (pour les autres substitutions). Les ACE 2 ayant un score final supérieur à 50 ont été considérés comme potentiellement utilisés par le SRAS-CoV-2.
En excluant les animaux peu susceptibles d'être contactés par les habitants de Wuhan, le pangolin, le chat, la vache, le buffle, la chèvre et le mouton ACE 2 ont été classés comme les meilleurs mammifères potentiellement utilisables par le SRAS-CoV-2, tandis que les ACE 2 murins, tels que les ACE 2 de souris et de rats, ont obtenu les scores les plus faibles. Quant aux oiseaux, les ACE 2 de pigeon ont atteint le score le plus élevé de 70.
I Phase - valuation de l'homologie des ACE 2 dans différentes espèces:
on construit un arbre phylogénétique abritant des ACE 2 de 250 espèces de vertébrés. Les séquences d'acides aminés ont été déchargées par UNiProt Knowledgebase (5 séquences) et par GenBank (248 séquences).
II Phase - identifier les récepteurs ACE 2 auxquels le virus parvient à se fixer:
Afin de faire ça, les polymorphismes des acides aminés dans les récepteurs ACE 2 des espèces préalablement identifiées ont été analysés par deux techniques:
1) les séquences d'acides aminés de 4 espèces (homme, hibou, chauve-souris Chinese horseshoe, porc) auxquelles le virus est capable de se lier et 1 espèce (souris) chez laquelle le virus ne se lie pas ont été comparées : identification de 11 polymorphismes d'acides aminés maintenus chez les 4 premières espèces mais pas chez la souris, dont 3 dans des positions qui permettent potentiellement la liaison protéine-virus (T20, Y83, K353).
2) étant donné l'analogie des RBD (Receptor Binding Protein) entre le SRAS-CoV-2 et le SRAS-CoV (74,6%), les 8 polymorphismes d'acides aminés qui ont inhibé ou affaiblit la liaison entre le SRAS-CoV et le récepteur ACE 2 ont été pris en compte (K31, Y41, K68, Y83, K353, D355, R357, M383).
En combinant les deux techniques, 9 polymorphismes d'acides aminés ont été identifiés.
On établi un système de marquage pour évaluer la capacité d'utilisation par SRAS-CoV-2 de différents ACE 2. Dans le système, le score initial pour chaque ACE 2 était de 100 et la substitution sur les sites critiques entraînerait une réduction de 50 (pour K31D, Y41A, Y83F, K353H/A/D, D355A et R357A) ou de 10 (pour les autres substitutions). Les ACE 2 ayant un score final supérieur à 50 ont été considérés comme potentiellement utilisés par le SRAS-CoV-2.
En excluant les animaux peu susceptibles d'être contactés par les habitants de Wuhan, le pangolin, le chat, la vache, le buffle, la chèvre et le mouton ACE 2 ont été classés comme les meilleurs mammifères potentiellement utilisables par le SRAS-CoV-2, tandis que les ACE 2 murins, tels que les ACE 2 de souris et de rats, ont obtenu les scores les plus faibles. Quant aux oiseaux, les ACE 2 de pigeon ont atteint le score le plus élevé de 70.
Que retenir ?
Il a été démontré que le SRAS-CoV-2 utilise le récepteur ACE 2 comme récepteur cellulaire mais n'est pas capable de se lier au récepteur de toutes les espèces.
Pour identifier d'éventuels hôtes intermédiaires du virus, les séquences d'acides aminés du récepteur ACE 2 ont été analysées pour 250 espèces, identifiant 9 polymorphismes aa qui réduisent ou inhibent la liaison.
Une valeur (entre 0 et 100) a été attribuée à chaque espèce pour la force de liaison entre le récepteur ACE 2 et SRAS-CoV-2 en fonction des polymorphismes.
Les espèces ayant une force de liaison récepteur-virus >50 sont considérées comme des espèces susceptibles d'être des hôtes intermédiaires du virus: le pangolin, le chat, la vache, le buffle, la chèvre et le mouton (mammifères avec score=100) et pigeons (oiseaux, score=70).
Pour identifier d'éventuels hôtes intermédiaires du virus, les séquences d'acides aminés du récepteur ACE 2 ont été analysées pour 250 espèces, identifiant 9 polymorphismes aa qui réduisent ou inhibent la liaison.
Une valeur (entre 0 et 100) a été attribuée à chaque espèce pour la force de liaison entre le récepteur ACE 2 et SRAS-CoV-2 en fonction des polymorphismes.
Les espèces ayant une force de liaison récepteur-virus >50 sont considérées comme des espèces susceptibles d'être des hôtes intermédiaires du virus: le pangolin, le chat, la vache, le buffle, la chèvre et le mouton (mammifères avec score=100) et pigeons (oiseaux, score=70).
Niveau de preuve Intermédiaire
Objectifs
Prédire les espèces animales qui possèdent des récepteurs ACE 2 (Enzyme de Conversion de l'Angiotensine 2) auxquels le SRAS-CoV-19 est capable de se lier.
Cette prédiction peut aider à sélectionner les hôtes intermédiaires du SRAS-CoV-19.
Cette prédiction peut aider à sélectionner les hôtes intermédiaires du SRAS-CoV-19.
Méthodes
Etude expérimentale
Pour évaluer l'homologie des ACE 2 dans différentes espèces on construit un arbre phylogénétique abritant des ACE 2 de 250 espèces de vertébrés (séquences d'acides aminés déchargées par UNiProt Knowledgebase et par GenBank9).
Pour identifier les récepteurs ACE 2 auxquels le virus parvient à se fixer, les polymorphismes des acides aminés dans les récepteurs ACE 2 ont été analysés par deux techniques.
Un système de marquage pour évaluer la capacité d'utilisation par SRAS-CoV-2 de différents ACE 2 a été établi.
Dans le système, le score initial pour chaque ACE 2 était de 100 et la substitution sur les sites critiques entraînerait une réduction de 50 ou de 10.
Les ACE 2 ayant un score final supérieur à 50 ont été considérés comme potentiellement utilisables par le SRAS-CoV-2.
Pour évaluer l'homologie des ACE 2 dans différentes espèces on construit un arbre phylogénétique abritant des ACE 2 de 250 espèces de vertébrés (séquences d'acides aminés déchargées par UNiProt Knowledgebase et par GenBank9).
Pour identifier les récepteurs ACE 2 auxquels le virus parvient à se fixer, les polymorphismes des acides aminés dans les récepteurs ACE 2 ont été analysés par deux techniques.
Un système de marquage pour évaluer la capacité d'utilisation par SRAS-CoV-2 de différents ACE 2 a été établi.
Dans le système, le score initial pour chaque ACE 2 était de 100 et la substitution sur les sites critiques entraînerait une réduction de 50 ou de 10.
Les ACE 2 ayant un score final supérieur à 50 ont été considérés comme potentiellement utilisables par le SRAS-CoV-2.
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