Key dimer interface residues impact the catalytic activity of 3CLpro, the main protease of SARS-CoV-2
Notice bibliographique
Résumé
3C-like protease (3CLpro) processes and liberates functional viral proteins essential for the maturation and infectivity of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, the virus responsible for COVID-19. It has been suggested that 3CLpro is catalytically active as a dimer, making the dimerization interface a target for antiviral development. Guided by structural analysis, here we introduced single amino acid substitutions at nine residues at three key sites of the dimer interface to assess their impact on dimerization and activity. We show that at site 1, alanine substitution of S1 or E166 increased by twofold or reduced relative activity, respectively. At site 2, alanine substitution of S10 or E14 eliminated activity, whereas K12A exhibited ∼60% relative activity. At site 3, alanine substitution of R4, E290, or Q299 eliminated activity, whereas S139A exhibited 46% relative activity. We further found that the oligomerization states of the dimer interface mutants varied; the inactive mutants R4A, R4Q, S10A/C, E14A/D/Q/S, E290A, and Q299A/E were present as dimers, demonstrating that dimerization is not an indication of catalytically active 3CLpro. In addition, present mostly as monomers, K12A displayed residual activity, which could be attributed to the conspicuous amount of dimer present. Finally, differential scanning calorimetry did not reveal a direct relationship between the thermodynamic stability of mutants with oligomerization or catalytic activity. These results provide insights on two allosteric sites, R4/E290 and S10/E14, that may promote the design of antiviral compounds that target the dimer interface rather than the active site of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 3CLpro.
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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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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.
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 ».