Predicted Coronavirus Nsp5 Protease Cleavage Sites in the Human Proteome: A Resource for SARS-CoV-2 Research
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background The coronavirus nonstructural protein 5 (Nsp5) is a cysteine protease required for processing the viral polyprotein and is therefore crucial for viral replication. Nsp5 from several coronaviruses have also been found to cleave host proteins, disrupting molecular pathways involved in innate immunity. Nsp5 from the recently emerged SARS-CoV-2 virus interacts with and can cleave human proteins, which may be relevant to the pathogenesis of COVID-19. Based on the continuing global pandemic, and emerging understanding of coronavirus Nsp5-human protein interactions, we set out to predict what human proteins are cleaved by the coronavirus Nsp5 protease using a bioinformatics approach. Results Using a previously developed neural network trained on coronavirus Nsp5 cleavage sites (NetCorona), we made predictions of Nsp5 cleavage sites in all human proteins. Structures of human proteins in the Protein Data Bank containing a predicted Nsp5 cleavage site were then examined, generating a list of 92 human proteins with a highly predicted and accessible cleavage site. Of those, 48 are expected to be found in the same cellular compartment as Nsp5. Analysis of this targeted list of proteins revealed molecular pathways susceptible to Nsp5 cleavage and therefore relevant to coronavirus infection, including pathways involved in mRNA processing, cytokine response, cytoskeleton organization, and apoptosis. Conclusions This study combines predictions of Nsp5 cleavage sites in human proteins with protein structure information and protein network analysis. We predicted cleavage sites in proteins recently shown to be cleaved in vitro by SARS-CoV-2 Nsp5, and we discuss how other potentially cleaved proteins may be relevant to coronavirus mediated immune dysregulation. The data presented here will assist in the design of more targeted experiments, to determine the role of coronavirus Nsp5 cleavage of host proteins, which is relevant to understanding the molecular pathology of SARS-CoV-2 infection.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».