Le glicoproteine sono molecole che comprendono catene di proteine e carboidrati che sono coinvolte in molte funzioni fisiologiche tra cui l’immunità. Molti virus hanno glicoproteine che li aiutano a entrare nelle cellule del corpo, ma possono anche servire per essere importanti obiettivi terapeutici o preventivi.

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Che cosa sono le glicoproteine?

Le glicoproteine sono proteine contenenti glicani attaccati alle catene laterali degli amminoacidi., I glicani sono catene oligosaccaridiche; che sono polimeri saccaridici, che possono attaccarsi a lipidi (glicolipidi) o amminoacidi (glicoproteine). Tipicamente, questi legami si formano attraverso un processo chiamato glicosilazione.

La glicosilazione si verifica sulla maggior parte delle proteine post-traduzionalmente con la maggior parte delle proteine sintetizzate RER sottoposte a glicosilazione. Esistono diverse forme di glicosilazione che attaccano glicani specifici a proteine e lipidi.,

Ad esempio, N-glicosilazione (attaccamento di glicani all’azoto sulla catena laterale ammina di asparagina) e O-glicosilazione (attaccamento di glicani all’ossigeno su serina e/o treonina). Zuccheri specifici (glicani) che possono essere attaccati a proteine o lipidi nell’uomo includono β-D-Glucosio (Glc) e β-D-galattosio (Gal).

Glicoproteine in salute& Malattia

Le glicoproteine sono incredibilmente diverse e servono molte funzioni nel corpo. Alcuni forniscono struttura ad esempio collageni, altri sono coinvolti nell’immunità ad esempio immunoglobuline (come le IgG)., Le mucine sono secrete nel muco delle vie respiratorie e digestive in cui le mucine specifiche possono trattenere l’acqua permettendo così al muco di fungere da lubrificante efficace.

Le glicoproteine specifiche (e i glicolipidi) presenti sulla superficie dei globuli rossi determinano il tipo di gruppo sanguigno. A-oligosaccaride per il gruppo A, B-oligosaccaride per il gruppo B, sia A& B oligosaccaridi per il gruppo AB, e l’assenza di entrambi A & B per il gruppo O (H-oligosaccaride precursore solo).,

La presenza del fattore Rh (un antigene) determina i gruppi Rh+, mentre l’assenza dell’antigene Rh porta a gruppi Rh dopo la determinazione ABO.

Alcuni ormoni sono glicoproteine tra cui ormone follicolo-stimolante (FSH) – un ormone gonadotropina che ha diverse funzioni in sviluppo, crescita, pubertà e riproduzione. Altri includono eritropoietina-una citochina secreta dai reni che stimolano la produzione di globuli rossi nel midollo osseo in livelli elevati in risposta all’ipossia (livelli bassi normalmente).,

Molti virus hanno glicoproteine superficiali chiamate domini spike; S (incluso SARS-CoV-2; il virus che causa COVID-19. – discusso di seguito) che consentono ai virus di legarsi ai loro recettori bersaglio e di entrare nelle cellule.

Normalmente queste glicoproteine superficiali possono anche servire come obiettivi neutralizzanti naturali per gli anticorpi prodotti dall’organismo nel combattere un’infezione e conferire un certo grado di immunità futura.,

Alcuni virus tra cui l’HIV, tuttavia, hanno domini S fortemente glicosilati con un’abbondanza di glicani che interferiscono con il legame e il riconoscimento degli anticorpi rendendo così virus come l’HIV più evasivi e difficili da trattare completamente.

Le glicoproteine e COVID-19

β-coronavirus – compresi MERS-CoV (MERS), SARS-CoV (SARS) e SARS-CoV-2 (COVID19) – entrano negli epiteli respiratori (e digestivi) attraverso le loro glicoproteine a picco. I virus si legano al recettore ACE2 attraverso il loro SB (spike domain B)-che appare ‘crown-like’ e dà origine al nome ‘corona’ – virus.,

I coronavirus richiedono anche TMPRSS2 per innescare la glicoproteina SB per entrare nelle cellule attraverso l’endocitosi.

Il dominio SB dei β-coronavirus è anche il sito principale per gli anticorpi per neutralizzare i virus. È anche quindi l’obiettivo per qualsiasi vaccinazione efficace per COVID-19 per indirizzare la glicoproteina S sulla superficie di SARS-CoV-2. Inoltre, i sieri policlonali (nei topi) possono inibire l’ingresso di SARS-CoV-2 nelle cellule bloccando il dominio SB.,

È importante notare, che non ci sono vaccinazioni di successo per qualsiasi coronavirus umano fino ad oggi, anche se sono stati fatti progressi significativi nello sviluppo di vaccini per COVID-19 da parte di diversi gruppi in tutto il mondo.

La SARS si dissipava dalla popolazione e la MERS era limitata al Medio Oriente, quindi la necessità di vaccini non era una priorità assoluta. Tuttavia, essendo la COVID-19 una pandemia globale (la prima dalla pandemia influenzale del 1918), la necessità di produrre un vaccino efficace è una priorità globale.,

Come con molti coronavirus (che causano il freddo) e virus influenzali (che causano l’influenza), i domini S di superficie cambiano costantemente (mutando), quindi perché hanno epidemie stagionali ogni anno, nonostante la presenza di anticorpi per ceppi precedenti.

Sebbene SARS-CoV-2 sia mutato in molte varianti diverse, nel complesso, la struttura virale del dominio S è rimasta relativamente stabile, quindi un vaccino potrebbe essere più promettente. Naturalmente, solo il tempo dirà se i vaccini SARS-CoV-2 avranno successo o meno.,

In sintesi, le glicoproteine sono molecole di oligosaccaridi (glicani) legate a catene laterali aminoacidiche di proteine che svolgono una moltitudine di funzioni fisiologiche. Queste funzioni variano dal supporto strutturale come i collageni alla determinazione del tipo di gruppo sanguigno Le glicoproteine sono presenti anche sulle superfici virali che consentono di legarsi ai recettori corporei.

SARS-CoV-2 (cause COVID-19) ha un picco-dominio (una glicoproteina) che si lega ai recettori ACE2 nei polmoni e interferire con il picco dominio può essere un potenziale bersaglio vaccino così come altri obiettivi terapeutici.,

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