COVID-19 nsp3 Sveitsin mallin mukaan: Funktiosta . PL-PRO nsp3 pystyy myös deubikitinoimaan

 COVID-19 nsp proteiini on mittava 1945 aminohappoa, joka on miltei  samanlainen kuin lähimmät entiset koronavirukset BatSL COV ja SARS COV , mutta tarkoissa tutkimuksisaa on havaittu ainakin yhden aminohapon muuttuminen. Tässä on kyse aminohaposta numero 192, joka on ollut  Sarsilla isoleusiini(I),  apolaarinen,  ja  lepakon Sarsin kaltaisella viruksella histidiini(H),  polaarinen, ja nyt se on  COVID-19:lla proliini (P), joka on  aika tilaaottava   ja vaikuttaa täten proteiinin struktuuriin jotain. Sitäpaitsi sen molemmin puolin on glutamiini(Q), joten  on muodostunut myös QPQ -kohta.  tällaisia kohtia keliaakikoilla pidetään vaikeasti  sulatettavina, jos niitä ravinnosa ilmenee keliakikkojen toksiset ( antigeeniset) peptidit sisältävät  runsaasti  pitkiä QP sekvenssejä.  Sellainen " vehnänen rakenne". Tosin  tuon lisäksi näkyy vain yksi qqq rakenteessa. Tällä  entsyymillä  on  kuitenkin jotenkin pehmeän ja jostavan  oloinen rakenne  kun katselen sen aminohappoja, entsyymi joka todella koettaa saada jotain tehtyä solussa monipuolisesti. verrattuna siihen kovaan  yksitotiseen rakenteeseen, mikä on  COVID-19 N-proteiinissa! jossa  on paljon Q-jaksoja ja muutakin yksitotista toistoa. 

Suomennosta  Sveitsin mallin tekstistä:

NSP3: papaiinin-kaltainen proteinasi PL-PRO. Tämä on proteiinin nimenä.  Proteiini vastaa replikaasipolyproteiinin N-terminaalisten proteiinien pilkkomisesta irti pitkästä ketjusta. Lisäksi PL-PRO omaa deubikitinoivaa ja deisgyloivaa aktiivisuutta ja pystyy prosessoimaan K48 ja K63-linkkiytyneitä polyubikitiiniketjuja solusubstraateista.
Yhdessä nsp4- proteiinin kanssa se ottaa osaa viruksen aikaansaamien sytoplasmisten kaksoiskalvollisten rakkuloiden koostamisen, nämä kaksoiskelmulliset ja suljettavat  rakkulataskut ovat välttämättömiä viruksen replikaatiolle.  Nsp3 vastustaa  isäntäsolun luonnollisen immuunivasteen aikaan saamista  sitten, että se blokeeraa isännän tärkeän IRF3- proteiinin aktivaation fosforylaation, dimerisaaation ja siitä seuraavan tumaan translokaation.  Toisaalta se myös  estää isäntäsolun NF-kB signaloinninkin.

• YP_009725299.1 (1945 residues) Papain-like proteinase (PL-PRO): Responsible for the cleavages located at the N-terminus of the replicase polyprotein. In addition, PL-PRO possesses a deubiquitinating/deISGylating activity and processes both 'Lys-48'- and 'Lys-63'-linked polyubiquitin chains from cellular substrates. Participates together with nsp4 in the assembly of virally induced cytoplasmic double-membrane vesicles (DMVs)  necessary for viral replication. Antagonizes innate immune induction of type I interferon by blocking the phosphorylation, dimerization and subsequent nuclear translocation of host IRF3. Prevents also host NF-kappa-B signaling.
• Several domains are covered by high quality models.

• Mikä merkitys on Lys-48 ( K48 ubikitinaatiolla) ja Lys-63 (K63 ubikitinaatiolla? 

STING/TBK1/IRF3 tien evaasio https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/eji.201746959
Jos virus  deubikitinoi merkattuja funktionaalisia proteiineja ,  se  häiritsee solun sisäistä metaboliaa, tässä tapauksessa myös   viruksentunnistusjärjestelmää poistamalla  Lys-63 osoitelapun ja täten  sen logiikan,  jolla TRIM32 ym  viruksen tunnistajat  herättävät STING-adaptorin, joka linkitsee viruksen tunnistusreseptorit TBK1 tietä  IRF3- aktivaatioon, dimerisaatioon ja tumaan lokalisoitumiseen,  patogeenin ollessa joko RNA tai DNA-virus. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22745133

TNF, Tuumorinekroosifaktori
TRAF , TNFalfa reseptoriin assosioituva  faktori
TANK, TRAF-perheen jäseneen assoioituva NFkB-aktivaattori,
TBK1,  TANK-tekijään sitoutuva kinaasi 1.
TLR, Tollin reseptorin kaltainen reseptori
STING, (Signaling Adaptor of cytoplamic DNA sensors, such as  cGAS, which activates STING via synthesizing  cGAMP) (Stimulator of Interferon Genes)
TRIF, TLR3 ja TLR4 adaptori

TRIM30  https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21048113 
NLRP3 inflammasomin ja STING:in  negatiivinen säätelijä (Covid-19 säätänee ylös  NLRP3 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30761102) .
TRIM29 asettaa  K48 STING adaptoriin ja  säätelee  sitä negatiivisesti, lähettää hajoitukseen, edistää virusta. 
 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29581886

TRIM32 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22745133

•  TRIM32.Viral infection activates several transcription factors including NF-κB and IRF3, which collaborate to induce type I interferons (IFNs) and innate antiviral response. MITA (also called STING) is a critical adaptor protein that links virus-sensing receptors to IRF3 activation upon infection by both RNA and DNA pathogens. Here we show that the E3 ubiquitin ligase tripartite motif protein 32 (TRIM32) ubiquitinated MITA and dramatically enhanced MITA-mediated induction of IFN-β. Overexpression of TRIM32 potentiated virus-triggered IFNB1 expression and cellular antiviral response. Consistently, knockdown of TRIM32 had opposite effects. TRIM32 interacted with MITA, and was located at the mitochondria and endoplasmic reticulum. TRIM32 targeted MITA for K63-linked ubiquitination at K20/150/224/236 through its E3 ubiquitin ligase activity, which promoted the interaction of MITA with TBK1. These findings suggest that TRIM32 is an important regulatory protein for innate immunity against both RNA and DNA viruses by targeting MITA for K63-linked ubiquitination and downstream activation.

 TRIM38, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=TRIM38+%2C+STING
 TRIM56 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29899553
tekevät interaktion STING/MITA kanssa.




Lys-48 ubikitinaatio johtaa proteosomaaliseen degradaatioon.  jos  solun monista  tunnistusjärjestelmistä käsin  on havaittu virusproteiineja ja merkattu niitä  K48  teitse hajoitukseen, viruksen nsp3 voi  irrottaa tämän osoitelapun, sillä se pystyy deubikitinoimaan.


Ubikitinaatioilla solun  proteosomaalinen järjestelmä on lajitellut  proteiinit erilaisiin teihin, toisissa  tulee proteiinin saada lisää stabiiliutta ja toisissa  se toimii  signaloivana  ja toisissa  se saa osoitelapun silppuriin  ja  proteiinin ainekset hyödynnetään solun aineenvaihdunnassa.  Näissä  lysiinien (K) eri hahmoisissa ubikitinaatioissa on seuraavia mahdollisuuksi mm.seuraaviin lysiinikohtiin, joita on seitsemän:
K8, K11, K27, K29, K33, K48, K63 . On kombinoituja ja haaroittuneita ubikitinatioita myös.

https://www.researchgate.net/profile/Hui-Kuan_Lin/publication/225081178/figure/fig1/AS:202741742870544@1425348806690/A-Ubiquitin-a-76-amino-acid-protein-is-highly-evolutionarily-conserved-across.png

  Erilaisilla  K-ubikitinaatiotyypeillä  on mm seuraavia merkityksiä
Lineaarinen ubikitinaatio:  Signaalitransduktio
K8- ubikitinaatio: DNA vauriossa
K11 -ubikitinaatio Solusyklin säätelyssä, kalvokuljetuksissa, TNF-signaloinnissa.
K27- ubikitinaatio: Mitofagiassa, T-solun kehityksessä, signaalitransduktiossa.
K29-ubikitinaatio: AMPK-säätelyssä.
K33-ubikitinaatio AMPK-säätelyssä, TCRgamma signaloinnissa( proteolyysistä riippumaton T-solusignalointi).
K48-ubikitinaatio: Proteosomaalinen degradaatio.
K63-ubikitinaatio: Signaalitransduktio 8 varsinkin  virustatunnsitavassa järjestelmässä)