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Enregistrement W3212175095 · doi:10.1101/2020.12.18.423106

SARS-CoV-2 spike-glycoprotein processing at S1/S2 and S2’and shedding of the ACE2 viral receptor: roles of Furin and TMPRSS2 and implications for viral infectivity and cell-to-cell fusion

2020· preprint· en· W3212175095 sur OpenAlexaff
Rachid Essalmani, Jaspreet Jain, Delia Susan‐Resiga, Ursula Andréo, Alexandra Evagelidis, Rabeb Mouna Derbali, David N. Huynh, Frédéric Dallaire, Mélanie Laporte, Adrien Delpal, Priscila Sutto‐Ortiz, Bruno Coutard, Claudine Mapa, Keith Wilcoxen, Étienne Decroly, Tram N. Q. Pham, Éric A. Cohen, Nabil G. Seidah

Notice bibliographique

RevuebioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory) · 2020
Typepreprint
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueSARS-CoV-2 and COVID-19 Research
Établissements canadiensUniversité de MontréalMontreal Clinical Research Institute
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésFurinViral entryBiologyCell fusionLipid bilayer fusionCleavage (geology)Viral envelopeSyncytiumInfectivityVirologyProteolysisMolecular biologyCell biologyCellBiochemistryVirusEnzymeViral replication

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

ABSTRACT The spîke (S)-protein of SARS-CoV-2 binds ACE2 and requires proteolytic “priming” at P R RA R 685 ↓ into S1 and S2 (cleavage at S1/S2), and “fusion-activation” at a S2’ site for viral entry. In vitro , Furin cleaved peptides mimicking the S1/S2 cleavage site more efficiently than at the putative S2’, whereas TMPRSS2 inefficiently cleaved both sites. In HeLa cells Furin-like enzymes mainly cleaved at S1/S2 during intracellular protein trafficking, and S2’ processing by Furin at KPS KR 815 ↓ was strongly enhanced by ACE2, but not for the optimized S2’ K RR KR 815 ↓ mutant (μS2’), whereas individual/double KR815AA mutants were retained in the endoplasmic reticulum. Pharmacological Furin-inhibitors (Boston Pharmaceuticals, BOS-inhibitors) effectively blocked endogenous S-protein processing in HeLa cells. Furthermore, we show using pseudotyped viruses that while entry by a “pH-dependent” endocytosis pathway in HEK293 cells did not require Furin processing at S1/S2, a “pH-independent” viral entry in lung-derived Calu-3 cells was sensitive to inhibitors of Furin (BOS) and TMPRSS2 (Camostat). Consistently, these inhibitors potently reduce infectious viral titer and cytopathic effects, an outcome enhanced when both compounds were combined. Quantitative analyses of cell-to-cell fusion and spîke processing revealed the key importance of the Furin sites for syncytia formation. Our assays showed that TMPRSS2 enhances fusion and proteolysis at S2’ in the absence of cleavage at S1/S2, an effect that is linked to ACE2 shedding by TMPRSS2. Overall, our results indicate that Furin and TMPRSS2 play synergistic roles in generating fusion-competent S-protein, and in promoting viral entry, supporting the combination of Furin and TMPRSS2 inhibitors as potent antivirals against SARS-CoV-2. IMPORTANCE SARS-CoV-2 is the etiological agent of COVID-19 that resulted in >5 million deaths. The spike protein (S) of the virus directs infection of the lungs and other tissues by binding the angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) receptor. For effective infection, the S-protein is cleaved at two sites: S1/S2 and S2’. Cleavage at S1/S2, induces a conformational change favoring the recognition of ACE2. The S2’ cleavage is critical for cell-to-cell fusion and virus entry into host cells. Our study contributes to a better understanding of the dynamics of interaction between Furin and TMPRSS2 during SARS-CoV-2 entry and suggests that the combination of a non-toxic Furin inhibitor with a TMPRSS2 inhibitor could significantly reduce viral entry in lung cells, as evidenced by an average synergistic ∼95% reduction of viral infection. This represents a powerful novel antiviral approach to reduce viral spread in individuals infected by SARS-CoV-2 or future related coronaviruses.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,003

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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.

Tête enseignante Opus0,025
Tête enseignante GPT0,289
Écart entre enseignants0,265 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations10
Publié2020
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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