SARS-CoV-2 Spike Protein Downregulates Cell Surface α7nAChR through a Helical Motif in the Spike Neck.
SARS-CoV-2 Spike Protein Downregulates Cell Surface α7nAChR through a Helical Motif in the Spike Neck.
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DOI：
10.1021/acschemneuro.2c00610
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发表时间：
2023-02-15
影响因子：
5
通讯作者：
Tang, Pei
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tillman, Tommy S.;Chen, Qiang;Bondarenko, Vasyl;Coleman, Jonathan A.;Xu, Yan;Tang, Pei
功能性α 7烟碱乙酰胆碱受体（α 7 nAChR）的缺乏会损害神经元和免疫系统。SARS-CoV-2刺突蛋白（S12）在COVID-19感染期间促进病毒进入细胞，也可以独立地破坏细胞功能。在此，我们发现S12表达显著下调哺乳动物细胞中α 7 nAChR的表面表达。由于突变体S12AAA（L1145A-F1148A-L1152A）对α 7 nAChR表达的影响很小，因此在棘突颈中的S12（L1145-L1152）螺旋片段被确定为α 7 nAChR表达下调的原因。该S12片段与已知用于结合伴侣蛋白RIC 3和Bcl-2以促进α 7 nAChR表面表达的α 7 nAChR细胞内螺旋基序同源。与S12竞争结合这些蛋白可能是抑制表面α 7 nAChR的基础。考虑到α 7nAChR在细胞功能中的关键作用，这些发现为改进mRNA疫苗和开发与长期COVID相关的某些症状的治疗方案提供了新的视角。
A deficiency of the functional α7 nicotinic acetylcholine receptor (α7nAChR) impairs neuronal and immune systems. The SARS-CoV-2 spike protein (S12) facilitates virus cell entry during COVID-19 infection and can also independently disrupt cellular functions. Here, we found that S12 expression significantly downregulated surface expression of α7nAChR in mammalian cells. A helical segment of S12 (L1145-L1152) in the spike neck was identified to be responsible for the downregulation of α7nAChR, as the mutant S12AAA (L1145A-F1148A-L1152A) had minimal effects on surface α7nAChR expression. This S12 segment is homologous to the α7nAChR intracellular helical motif known for binding chaperone proteins RIC3 and Bcl-2 to promote α7nAChR surface expression. Competition from S12 for binding these proteins likely underlies suppression of surface α7nAChR. Considering the critical roles of α7nAChR in cellular functions, these findings provide a new perspective for improving mRNA vaccines and developing treatment options for certain symptoms related to long COVID.
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