Роль шиповидного гликопротеина коронавируса человека, вызывающего ближневосточный респираторный синдром (MERS-CoV), во проникновении вируса в клетку и образовании синцитиев

Биология нового человеческого бетакоронавируса группы C — коронавируса ближневосточного респираторного синдрома (MERS-CoV) — изучена недостаточно. Поскольку шиповидные гликопротеины коронавирусов (S) обеспечивают проникновение вируса в клетку, определяют круг хозяев вируса и индуцируют нейтрализующие антитела, исследование функций белка S MERS-CoV является важным приоритетным направлением. Белок S MERS-CoV, присутствующий на псевдовирионах лентивируса, обеспечивал проникновение в различные типы клеток, включая эмбриональные клетки летучих мышей Нового Света Eptesicus fuscus. Неожиданно поликлональное антитело к белку S MHV — мышиного бетакоронавируса группы A — в иммуноблоттинге перекрёстно реагировало с доменом S2 шиповидного белка MERS-CoV группы C. Псевдовирионы MERS, высвобожденные из клеток 293T, содержали только нерасщеплённый белок S, а проникновение псевдовируса блокировалось лизосомотропными реагентами NH4Cl и бaфиломицином, а также ингибиторами катепсина L. Однако, когда псевдовирионы MERS с нерасщеплённым белком S адсорбировали при 4 °C на клетках Vero E6, кратковременная обработка трипсином при нейтральном pH запускала проникновение вируса через плазматическую мембрану и образование синцитиев. Когда клетки 293T, продуцирующие псевдотипы MERS, совместно экспрессировали сериновые протеазы TMPRSS-2 или TMPRSS-4, при нейтральном pH формировались крупные синцитии, а образовавшиеся псевдовирионы были неинфекционными и содержали недостаточное количество белка S. Эти эксперименты показывают, что при наличии нерасщеплённого белка S на псевдовирионах MERS вирусы проникают в клетку путём эндоцитоза зависимым от катепсина L образом, но если белок S MERS-CoV расщеплён — либо во время созревания вируса сериновыми протеазами, либо на псевдовирионах трипсином во внеклеточной жидкости, — вирусы проникают через плазматическую мембрану при нейтральном pH и вызывают массивное образование синцитиев даже в клетках, экспрессирующих мало рецепторов MERS-CoV или не экспрессирующих их вовсе. Таким образом, проникновение MERS-CoV в клетки внутри эндосом или через плазматическую мембрану зависит от типа клетки-хозяина и ткани и определяется локализацией протеаз хозяина, которые расщепляют вирусный шиповидный гликопротеин и активируют слияние мембран.