SARS의 타겟팅 가능한 요소

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Aug 07, 2023

SARS의 타겟팅 가능한 요소

신호 변환 및 표적 치료 8권, 기사 번호: 197(2023) 이 기사 인용 1793 액세스 2 인용 8 Altmetric Metrics 세부 정보 진행 중인 코로나바이러스 질병의 전 세계적인 유행병

신호 변환 및 표적 치료 8권, 기사 번호: 197(2023) 이 기사 인용

1793년 액세스

2 인용

8 알트메트릭

측정항목 세부정보

중증급성호흡기증후군 코로나바이러스 2(SARS‐CoV‐2)로 인해 진행 중인 코로나바이러스 질병 2019(COVID-19)의 전 세계적 유행은 공중 보건과 세계 경제에 치명적인 영향을 미쳤습니다. 급속한 바이러스 항원의 진화로 인해 새로운 변종이 계속해서 생성되었습니다. 특히 주목할 점은 대부분의 기존 중화 항체(nAbs)로부터 면역 회피가 가능한 최근 확장되고 있는 Omicron 하위 변이체입니다. 이는 코로나19 예방과 치료에 새로운 과제를 안겨주었다. 따라서 새로운 변종에 맞서기 위해 광범위한 항바이러스제를 탐색하는 것이 필수적입니다. SARS-CoV-2 수용체 결합 도메인(RBD) 내 돌연변이가 대량으로 축적된 것과는 대조적으로, S2 융합 서브유닛은 변종들 사이에서 고도로 보존된 상태로 남아 있습니다. 따라서 S2 기반 치료제는 새로운 SARS-CoV-2 변종에 대해 효과적인 교차 보호를 제공할 수 있습니다. 여기에서는 가장 최근에 개발된 광범위한 융합 억제제(예: nAbs, 펩타이드, 단백질 및 소분자 화합물)와 SARS-CoV-2 S2 하위 단위의 보존된 요소를 표적으로 하는 후보 백신을 요약합니다. 주요 초점에는 모든 표적화 가능한 S2 요소, 즉 융합 펩타이드, 줄기 나선 및 헵타드 반복 1 및 2(HR1-HR2) 묶음이 포함됩니다. 또한, 우리는 새로운 코로나바이러스에 대한 S2 기반 억제제 및 백신의 향후 설계를 안내하고 촉진해야 하는 교차 반응성 융합 억제제의 각 클래스에 대한 특성 및 작용 메커니즘에 대한 자세한 요약을 제공합니다.

코로나바이러스(CoV)는 외피가 있는 양성 단일 가닥 RNA 바이러스로 Coronaviridae 계열로 분류됩니다.1 이는 자연에 널리 존재하며 인간, 기타 포유류 또는 다양한 조류 종을 감염시켜 다양한 급성 및 만성 질병을 일으킬 수 있습니다. 2,3 코로나바이러스는 알파코로나바이러스(α-CoV), 베타코로나바이러스(β-CoV), 감마코로나바이러스(γ-CoV), 델타코로나바이러스(δ-CoV)의 4가지 속으로 구성된 매우 다양한 과입니다.4 매년 순환하는 4가지 인간 코로나바이러스(HCoV) ), 즉 α-CoV의 HCoV-229E 및 HCoV-NL63과 β-CoV의 HCoV-OC43 및 HCoV-HKU1은 인간 고유종이며 일반적으로 가벼운 상부 호흡기 질환을 유발합니다.5,6,7,8 그러나 또한 중증 급성 호흡기 증후군 코로나바이러스(SARS-CoV), 중동 호흡기 증후군 코로나바이러스(MERS-CoV) 및 중증 급성 호흡기 증후군 코로나바이러스 2(SARS‐CoV‐2)를 포함한 세 가지 고병원성 β-CoV.9,10, 11 세 가지 고병원성 HCoV는 모두 인간에게 심각한 폐렴을 일으킬 수 있으며 전 세계적으로 수많은 감염과 사망을 초래했습니다.12,13,14 SARS-CoV-2의 놀라울 정도로 높은 전염성은 세계적인 코로나바이러스 질병 2019(COVID-19)를 초래했습니다. 2023년 4월 19일 현재 763,740,140명 이상의 확인된 감염과 6,908,554명 이상의 사망을 초래하며 세계 경제와 공중 보건에 큰 영향을 미친 대유행입니다(https://covid19.who.int).

코로나바이러스 감염은 바이러스 침입으로 시작되며, 이는 비리온 표면에 위치한 온전한 삼중 스파이크(S) 단백질에 따라 달라집니다.15,16,17,18,19 클래스 I 바이러스 융합 당단백질인 S 단백질은 기능적으로 다음과 같이 나뉩니다. 각각 수용체 결합과 막 융합을 담당하는 S1 및 S2 하위 단위. 구체적으로, S1은 수용체 결합 도메인(RBD)에 의존하여 인간 안지오텐신 전환 효소 2(ACE2)와 상호작용합니다.16,20 주요 항원 결정 인자로서 RBD는 백신 및 융합 억제제 개발에 중요한 표적입니다. 현재 대부분의 치료 중화 항체(nAbs)와 유망한 백신 후보는 RBD를 표적으로 하거나 RBD를 유일한 항원으로 사용하도록 설계되었습니다.21,22,23,24,25 그러나 RBD는 제대로 보존되지 않았으며 새로 등장한 Omicron 하위 변이체는 기존 중화 항체(nAbs)의 대다수로부터 면역 회피가 가능한 RBD의 다중 돌연변이. 결과적으로, 백신 효능이 현저히 감소하여 SARS-CoV-2.26,27,28,29,30의 예방 및 치료에 대한 새로운 과제가 제기되었습니다. Omicron 하위 변종에 대한 nAbs 및 백신을 설계하려는 노력이 있었지만 새로운 변종은 계속될 수 있습니다 점진적인 돌연변이 축적과 증가하는 면역 선택압으로 인해 출현합니다.31 또한 SARS-CoV-2와 MERS-CoV 동시 감염이 보고되었으며 바이러스가 진화함에 따라 더 자주 발생할 수 있습니다.32 β-CoV가 동일한 표적 세포와 동일한 전사 조절 서열을 사용하므로, COVID-19의 코로나바이러스 동시 감염 간의 유전적 재조합으로 인해 전염성과 치사율이 더 높은 새로운 계통군이 생성될 수 있습니다.33 각 β-CoV 클래스에 대한 많은 nAb 및 백신이 효능이 입증되어 개발되었지만, 이들은 약한 교차 중화 활성을 보여 고병원성 신규 HCoV 감염을 예방하거나 치료하는 능력을 제한합니다.34,35

180 Å) with three surface grooves between two adjacent HR1s. Subsequently, HR2 (D1163-K1211, residue numbering based on MN908947.3) binds to the hydrophobic HR1 grooves in an antiparallel manner to form HR1-HR2 6-HB fusion core by hydrophobic and hydrogen-bond interactions (Fig. 1f–h).44,45 Notably, the binding groove of HR1 forms and exposes in the intermediate state of S. Unlike HR1, HR2 is accessible in pre-S trimer.49 Overall, HR1 and HR2 can provide the promising therapeutic targets for the design of fusion inhibitors and vaccines./p>