Исследователи из Высшей школы экономики отыскали новейшие методы регуляции ферментов ACE2 и TMPRSS2, играющих главную роль в механизме проникания SARS-CoV-2 в клеточки. Они узнали, что можно преднамеренно снижать количество ACE2 и TMPRSS2, воздействуя на малые некодирующие мРНК. Результаты работы размещены 29 июля 2020 года в журнальчике PLOS ONE.
Ферменты ACE2 (ангиотензинпревращающий фермент 2) и TMPRSS2 (трансмембранная сериновая протеаза 2-го типа) — это входные ворота в клеточку для новейшего коронавируса. Опосля удачного проникания вирус, подпитываясь ресурсами клеточки, плодится и выходит наружу для инфицирования новейших клеток. Исследовательские команды во всём мире экспериментируют с фармацевтическим действием на ACE2 и TMPRSS2 с целью приостановить проникновение SARS-CoV-2 в клеточки человека.
Кроме этого, фермент ACE2 также играет огромную роль в развитии острого респираторного дистресс-синдрома — главный предпосылки погибели нездоровых коронавирусом. Не считая органов дыхательной системы человека ACE2 и TMPRSS2 ярко представлены и в остальных органах, в частности, в органах пищеварительной системы, почках и печени. Сиим разъясняется различная симптоматика нездоровых, к примеру, нарушения в работе желудочно-кишечного тракта.
Сотрудники факультета биологии и биотехнологии ВШЭ Степан Нерсисян и Александр Тоневицкий вкупе с сотрудниками из института им. П. А. Герцена (Максим Шкурников), института биоорганической химии им. Шемякина и Овчинникова (Евгений Князев) и германского центра исследования рака Хайдельберга (Андрей Турчинович) исследовали потенциальные методы действия на эти ферменты через молекулы микроРНК.
Они провели биоинформатический анализ доступных данных секвенирования РНК (Рибонуклеиновая кислота — одна из трёх основных макромолекул (две другие — ДНК и белки), которые содержатся в клетках всех живых организмов) в тканях главных человечьих органов. Основная задачка заключалась в поиске микроРНК, экспрессия которых значимо негативно коррелировала с экспрессиями генов ACE2 и TMPRSS2. В итоге учёные отыскали такие корреляции, специфичные сходу для нескольких органов.
Исследователи нашли, что белок JARID1B способен сразу повлиять на экспрессию всех этих семейств микроРНК. Таковым образом, был найден новейший метод действия на ACE2 и TMPRSS2. Повышение экспрессии JARID1B влечёт за собой уменьшение экспрессии разыскиваемых семейств микроРНК, что в свою очередь приводит к увеличению экспрессии ACE2 и TMPRSS2. И, напротив, понижая экспрессию JARID1B, можно активировать нужные микроРНК, что в итоге понизит экспрессию ACE2 и TMPRSS2.
«Действие на экспрессию генов с помощью микроРНК — отлично изученный механизм. Но большая часть работ посвящено исследованию «одношаговых» взаимодействий. К примеру, есть исследования о том, как микроРНК впрямую связывается с мотивированным геном, а также о связи генов и белков, регулирующих микроРНК эпигенетически, — объясняет Степан Нерсисян. — В нашей работе мы соединили эти два шага. Мы отыскали непрямое взаимодействие генов (JARID1B с ACE2 и JARID1B с TMPRSS2), протекающее через прямые взаимодействия с молекулами микроРНК. Это позволило выявить новейшего игрока: JARID1B. Увеличивая либо понижая его экспрессию, к примеру, средством фармацевтических средств, можно воздействовать на экспрессию генов ACE2 / TMPRSS2. Что очень принципиально в контексте бушующей пандемии».
Для доборной проверки результата создатели проанализировали результаты секвенирования РНК (Рибонуклеиновая кислота — одна из трёх основных макромолекул (две другие — ДНК и белки), которые содержатся в клетках всех живых организмов) одиночных клеток. Оказалось, что в большинстве человечьих клеток (включая клеточки эпителия (Эпителий лат. epithelium, от др.-греч. — — сверх- и — сосок молочной железы) органов дыхательной системы) экспрессия ACE2 и TMPRSS2 невозможна без экспрессии JARID1B. Сейчас принципиально отыскать фармацевтические препараты, способные преднамеренно влиять на функционирование JARID1B, и проверить их in vitro и in vivo.