Ecco come SARS-CoV-2 inibisce la sintesi proteica in cellule infette

Un gruppo di ricercatori di Monaco ha determinato come SARS-CoV-2 inibisce la sintesi di proteine ​​nelle cellule infette e ha dimostrato che disarma efficacemente il sistema immunitario innato del corpo. 

Sebbene il suo nome sia relativamente non specifico ed effettivamente opaco, la Nonstructural Protein 1 (Nsp1) codificata dal coronavirus, responsabile dell’attuale pandemia, ha ora dimostrato di avere un effetto devastante sulle cellule ospiti. Nsp1 è in effetti una delle armi centrali utilizzate dal virus per garantire la propria replica e propagazione negli ospiti umani. 

Ora, i ricercatori della Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) di Monaco e dell’Ospedale universitario di Ulm hanno scoperto ciò che rende Nsp1 così potente. In un articolo che appare sulla rivista Science, descrivono in dettaglio la modalità di azione della proteina.

In tutte le cellule biologiche, il compito di sintetizzare le proteine ​​viene svolto da macchine molecolari complesse note come ribosomi. I ribosomi interagiscono con gli RNA messaggeri (mRNA), che servono come schemi per la sintesi proteica, e traducono la sequenza nucleotidica di ciascun mRNA nella sequenza aminoacidica della proteina corrispondente. La sequenza aminoacidica a sua volta determina la forma e la funzione biologica di ogni singola proteina. I ribosomi sono costituiti da due sub-unità distinte e Nsp1 si lega alla più piccola, la sub-unità  40S. 

Il nuovo studio mostra che un’estremità della proteina Nsp1 interagisce con la subunità 40S in modo tale da impedire il legame dell’mRNA. Con l’aiuto della microscopia crioelettronica ad alta risoluzione , il professor Roland Beckmann e i suoi colleghi del Centro genetico LMU hanno mostrato in dettaglio tridimensionale come l’Nsp1 si lega strettamente a una tasca specifica nella piccola subunità ribosomiale e inibisce la formazione di ribosomi funzionali. Ulteriori esperimenti hanno rivelato che Nsp1 può anche interagire con stati di configurazione specifici del ribosoma completamente assemblato.

Inoltre, il team guidato da Konstantin Sparrer è stato in grado di dimostrare che l’arresto della sintesi proteica porta a un collasso quasi completo di una delle principali linee di difesa dell’organismo contro il virus. Nsp1 inattiva la risposta immunitaria innata inibendo una cascata di segnalazione vitale. Gli autori dello studio sperano che le intuizioni acquisite consentiranno di trovare modi per neutralizzare il nuovo Coronavirus e mitigare così la gravità della malattia respiratoria che esso provoca. Un potenziale approccio, dicono, sarebbe quello di sviluppare una molecola che maschera il sito di legame della proteina virale. Ciò dovrebbe essere fattibile, poiché la tasca di legame Nsp1 stessa, non sembra avere un ruolo essenziale nella funzione ribosomiale.