Πεπτίδια που μοιάζουν με τοξίνες σε δείγματα πλάσματος, ούρων και κοπράνων από ασθενείς με COVID-19
Σχετικά δεδομένα
Αλλαγές έκδοσης
Αναθεωρημένο. Τροποποιήσεις από την έκδοση 1
Αυτή η έκδοση περιέχει προσθήκες κειμένου στην ενότητα “Συζήτηση” μετά από τα σχόλια και τις προτάσεις που έγιναν από τους Δρ. Σχετικά με τις αλλαγές στο χειρόγραφο, σημειώστε ότι προσθέσαμε τρεις αναφορές μετά την αναφορά N.20. Καμία αλλαγή σε σχήματα ή πίνακες.
Περίληψη αξιολόγησης από ομοτίμους
Ημερομηνία αναθεώρησης | Όνομα/τα κριτικού | Η έκδοση εξετάστηκε | Έλεγχος κατάστασης |
---|---|---|---|
29 Οκτωβρίου 2021 | Μοσέ Αρδίτι | Έκδοση 2 | Εγκρίθηκε |
18 Οκτωβρίου 2021 | Πάολο Γκρουμάτι | Έκδοση 2 | Εγκρίθηκε |
5 Οκτωβρίου 2021 | Μοσέ Αρδίτι | Έκδοση 1 | Εγκρίθηκε με κρατήσεις |
2021 9 Αυγούστου | Πάολο Γκρουμάτι | Έκδοση 1 | Εγκρίθηκε με κρατήσεις |
Αφηρημένη
Ιστορικό: Ο SARS-CoV-2 που προκαλεί τη νόσο COVID-19 και οδήγησε στην πανδημία που επηρεάζει αυτήν τη στιγμή τον κόσμο έχει διερευνηθεί ευρέως. Έχουν διεξαχθεί διάφορες μελέτες για την κατανόηση του μηχανισμού μόλυνσης και των εμπλεκόμενων ανθρώπινων γονιδίων, μεταγραφών και πρωτεϊνών. Παράλληλα, έχουν αναφερθεί πολυάριθμες κλινικές εξωπνευμονικές εκδηλώσεις που συνυπάρχουν με τη νόσο COVID-19 και οι ενδείξεις της σοβαρότητας και της εμμονής τους αυξάνονται. Το εάν αυτές οι εκδηλώσεις συνδέονται με άλλες διαταραχές που συνυπάρχουν με τη λοίμωξη SARS-CoV-2, είναι υπό συζήτηση. Σε αυτή την εργασία, αναφέρουμε την ταυτοποίηση πεπτιδίων που μοιάζουν με τοξίνες σε ασθενείς με COVID-19 με την εφαρμογή της Υγρής Χρωματογραφίας Επιφανειακά Ενεργοποιημένος Χημικός Ιονισμός – Φασματομετρία Μάζας Κινητικότητας Ιόντων Νέφους.
Μέθοδοι: Δείγματα πλάσματος, ούρων και κοπράνων από ασθενείς με COVID-19 και άτομα ελέγχου αναλύθηκαν για τη μελέτη των προφίλ πεπτιδομικών τοξινών. Η διαδικασία παρασκευής κατακρήμνισης πρωτεΐνης χρησιμοποιήθηκε για το πλάσμα, για την απομάκρυνση πρωτεϊνών υψηλού μοριακού βάρους και την αποτελεσματική διαλυτοποίηση του πεπτιδικού κλάσματος. στην περίπτωση των κοπράνων και των ούρων, χρησιμοποιήθηκε άμεση πεπτιδική διαλυτοποίηση.
Αποτελέσματα: Πεπτίδια που μοιάζουν με τοξίνες, σχεδόν πανομοιότυπα με τοξικά συστατικά δηλητηρίων από ζώα, όπως κωνοτοξίνες, φωσφολιπάσες, φωσφοδιεστεράσες, πρωτεϊνάσες μετάλλου ψευδαργύρου και βραδυκινίνες, εντοπίστηκαν σε δείγματα ασθενών με COVID-19, αλλά όχι σε δείγματα ελέγχου.
Συμπεράσματα: Η παρουσία πεπτιδίων που μοιάζουν με τοξίνες θα μπορούσε δυνητικά να συνδεθεί με τη μόλυνση από SARS-CoV-2. Η παρουσία τους υποδηλώνει μια πιθανή συσχέτιση μεταξύ της νόσου COVID-19 και της απελευθέρωσης στο σώμα (ολιγο-)πεπτιδίων σχεδόν πανομοιότυπων με τοξικά συστατικά δηλητηρίων από ζώα. Η εμπλοκή τους σε ένα μεγάλο σύνολο ετερογενών εξωπνευμονικών κλινικών εκδηλώσεων COVID-19, όπως οι νευρολογικές, δεν μπορεί να αποκλειστεί. Αν και η παρουσία κάθε μεμονωμένου συμπτώματος δεν είναι επιλεκτική της νόσου, ο συνδυασμός τους μπορεί να σχετίζεται με τον COVID-19 λόγω της συνύπαρξης του πάνελ των πεπτιδίων που μοιάζουν με τοξίνες που ανιχνεύονται εδώ. Η παρουσία αυτών των πεπτιδίων ανοίγει νέα σενάρια σχετικά με την αιτιολογία των κλινικών συμπτωμάτων του COVID-19 που έχουν παρατηρηθεί μέχρι τώρα, συμπεριλαμβανομένων των νευρολογικών εκδηλώσεων.
Εισαγωγή
Έχουν αναφερθεί πολυάριθμες κλινικές εξωπνευμονικές εκδηλώσεις που συνυπάρχουν με τη νόσο COVID-19 (π.χ. νευρολογικές, αιμορραγικές και θρομβωτικές) και οι ενδείξεις της σοβαρότητας και της εμμονής τους αυξάνονται. Γκούπτα et al . επανεξέτασε την εξωπνευμονική παθοφυσιολογία ασθενών με COVID-19, να βοηθήσει τους κλινικούς γιατρούς και τους επιστήμονες στην αναγνώριση και παρακολούθηση του φάσματος των εκδηλώσεων και στην ανάπτυξη ερευνητικών προτεραιοτήτων και θεραπευτικών στρατηγικών για όλα τα εμπλεκόμενα συστήματα οργάνων . 1 . Liotta et al . χαρακτήρισε τη συχνότητα των νευρολογικών εκδηλώσεων σε μια ομάδα νοσηλευόμενων ασθενών με επιβεβαιωμένο COVID-19: οι πιο συχνές ήταν μυαλγία, πονοκέφαλος, εγκεφαλοπάθεια, ζάλη, δυσγευσία και ανοσμία. η εγκεφαλοπάθεια βρέθηκε να είναι « σχετίζεται με αυξημένη νοσηρότητα και θνησιμότητα, ανεξάρτητα από τη σοβαρότητα της αναπνευστικής νόσου . 2 . Το εάν αυτές οι εκδηλώσεις συνδέονται με διαταραχές που συνυπάρχουν με τη λοίμωξη SARS-CoV-2 είναι υπό συζήτηση, συμπεριλαμβανομένης της ταυτόχρονης εμφάνισής τους, η οποία θα μπορούσε να σχετίζεται έντονα με τη νόσο COVID-19. Frontera et al ., πραγματοποιώντας μια προοπτική, πολυκεντρική, μελέτη παρατήρησης νοσηλευόμενων ενηλίκων με εργαστηριακά επιβεβαιωμένη λοίμωξη SARS-CoV-2, κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι «Νευρολογικές διαταραχές εντοπίστηκαν στο 13,5% των ασθενών με COVID-19 κατά τη διάρκεια του χρονικού πλαισίου της μελέτης. Πολλές από αυτές τις νευρολογικές διαταραχές εμφανίζονται συχνά σε ασθενείς με κρίσιμη ασθένεια. Δεν εμφανίστηκε εγκεφαλίτιδα, μηνιγγίτιδα ή μυελίτιδα που να αναφέρεται σε λοίμωξη SARS-CoV-2, αν και εντοπίστηκε μεταμολυσματικό σύνδρομο Guillain-Barre. Συνολικά, οι νευρολογικές διαταραχές στο πλαίσιο της λοίμωξης SARS-CoV-2 ενέχουν υψηλότερο κίνδυνο ενδονοσοκομειακής θνησιμότητας και μειωμένη πιθανότητα εξιτηρίου από το σπίτι ». 3 .
Οι μελέτες σχετικά με τη χρήση της φασματομετρίας μάζας στο πλαίσιο του COVID-19 επικεντρώνονται στην αναζήτηση επαυξημένης φλεγμονώδους μόρια ανθρώπου που θα χρησιμοποιηθούν ως βιοδείκτες για την αξιολόγηση της κατάστασης σοβαρότητας του COVID-19 (βλ. για παράδειγμα την εργασία 4 του Messner και των συναδέλφων). Διαφορετικές μελέτες αναφέρουν τη χρήση πρωτεομικών προσεγγίσεων για τον χαρακτηρισμό των πρωτεϊνών SARS-CoV-2 5 – 7 . Άλλες μελέτες υπογραμμίζουν τις προκλήσεις στη χρήση τους λόγω της ανάγκης εμπλουτισμού του κλάσματος πρωτεΐνης που πρέπει να αναλυθεί για τη μεγιστοποίηση της ευαισθησίας της τεχνολογίας 8 .
Υγρή Χρωματογραφία Επιφανειακά ενεργοποιημένος Χημικός Ιονισμός – Φασματομετρία μάζας κινητικότητας ιόντων νέφους (LC-SACI-CIMS) αναφέρεται ως τεχνική φασματομετρίας μάζας υψηλής ευαισθησίας ικανή να μεγιστοποιήσει την ένταση του σήματος πεπτιδίου 9 – 12 . Χρησιμοποιήσαμε το LC-SACI-CIMS για να αποκαλύψουμε την παρουσία μεταβολιτών που θα μπορούσαν να εξηγήσουν τις κλινικές περιγραφές νευρολογικών, πηκτικών και φλεγμονωδών συμπτωμάτων και εδώ παρουσιάζουμε τα αποτελέσματα των αναλύσεών μας. Βρήκαμε πεπτίδια που μοιάζουν με τοξίνες σε δείγματα πλάσματος, ούρων και κοπράνων από ασθενείς με COVID-19, αλλά όχι σε δείγματα ελέγχου. Καθώς τα ευρήματά μας δεν ανταποκρίνονται στην τρέχουσα σκέψη σχετικά με την αιτιολογία που σχετίζεται με τις παρατηρούμενες κλινικές εκδηλώσεις σε ασθενείς με COVID-19, πιστεύουμε ότι η άμεση κοινοποίησή τους με την επιστημονική κοινότητα είναι κρίσιμη.
Μέθοδοι
Λογική
Ενεργοποιημένος χημικός ιονισμός υγρής χρωματογραφίας-επιφανείας – Η φασματομετρία μάζας κινητικότητας ιόντων νέφους (LC-SACI-CIMS) παρουσιάζει υψηλή επιλεκτικότητα στην ανίχνευση πεπτιδίων χάρη στην ικανότητά της να απομονώνει επιλεκτικά ιόντα πεπτιδίων μέσω ενός φαινομένου κινητικότητας ιόντων στην πηγή (IM). Στην πραγματικότητα, επιτρέπει μια επιλεκτική ρύθμιση της διαφοράς δυναμικού μεταξύ της χαμηλής τάσης της επιφάνειας SACI (47 V) και του φακού εισόδου (-50 / -600 V) και μια επιλεκτική εστίαση σε νέφος ιόντων διαλύτη που περιέχει είδη σε χαμηλή ή υψηλός m/z αναλογία Με την εναλλαγή του φακού τάσης εισόδου μεταξύ -50 και -600 V κατά τη διάρκεια της ανάλυσης, είναι δυνατός ο διαχωρισμός της χαμηλής m/z από ψηλά m/z δυναμικό σήμα, για να αποφευχθεί ο κορεσμός της παγίδας ιόντων και να μεγιστοποιηθεί ο αριθμός των ανιχνευόμενων ενώσεων. Ο χημικός θόρυβος των φασμάτων μάζας μειώνεται επίσης σημαντικά λόγω των χαμηλότερων ποσοτήτων ιόντων συστάδων διαλυτών που παράγονται σε συνθήκες ιονισμού χαμηλής τάσης. Έτσι, η αποτελεσματικότητα ανίχνευσης πεπτιδίου αυξάνεται σημαντικά από την επιλεκτικότητα IM και τον χαμηλότερο χημικό θόρυβο σε σχέση με τις κλασικές προσεγγίσεις ιονισμού υψηλής τάσης. Χάρη στην ιδιαιτερότητα της τεχνολογίας SACI-CIMS στην εστίαση των νεφών ιόντων διαλύτη που περιέχουν m/z (ολιγο-)πεπτιδικό είδος, ήταν δυνατό να αυξηθεί η αποτελεσματικότητα ανίχνευσης.
Κατά τη χρήση του LC-SACI-CIMS, έχουν υιοθετηθεί οι ακόλουθες στρατηγικές:
-
Για να μειωθεί όσο το δυνατόν περισσότερο η παρουσία μόλυνσης και να αποφευχθεί ο σχηματισμός πολυμερών ακετονιτριλίου σε όξινες συνθήκες (όπως αναφέρεται από το Eizo et al . 13 ), μυρμηκικό οξύ δεν προστέθηκε στο CH 3 Χρωματογραφική φάση CN.
-
Να διαχωρίζει το χαμηλό από το υψηλό m/z συστάδες ιόντων διαλυτών μειώνοντας τον κορεσμό της παγίδας ιόντων, το φαινόμενο χώρου/φόρτισης και αυξάνοντας την ανάκτηση των ανιχνευόμενων ενώσεων, η τάση του φακού εισόδου LC-SACI-CIMS άλλαζε μεταξύ -50 και -600 V κάθε 10 ms κατά τη διάρκεια της ανάλυσης .
-
Για την ενίσχυση της απόδοσης ιονισμού SACI, το NH 4 HCO 3 προστέθηκε στα δείγματα. Όπως αναφέρεται στη βιβλιογραφία 14 , 15 , η αποτελεσματικότητα ιοντισμού πεπτιδίου (και κατά συνέπεια η ευαισθησία) ενισχύεται σε συνθήκες SACI όταν υπάρχουν ιοντικά άλατα στο δείγμα, λόγω του ειδικού συντονισμού ιόντων πεπτιδίου.
-
Για να μειωθεί ο συνολικός χρόνος εκτέλεσης, χρησιμοποιήθηκε χρωματογραφική κλίση πυροβόλου όπλου για την αφαλάτωση του δείγματος.
-
Για να αποφευχθεί η αλλαγή του μοριακού προφίλ του δείγματος και για να αξιολογηθούν οι πιθανές βιολογικές δραστηριότητες των κυκλοφορούντων ειδών, δεν εφαρμόστηκε ενζυματική πέψη στα δείγματα.
-
Για την ομαλοποίηση του m/z , 5 μL τυπικού μίγματος συντονισμού ESI (Agilent, USA) προστέθηκαν σε κάθε εκχύλισμα δείγματος.
Χημικά
NH 4 HCO 3 , μεθανόλη, ακετονιτρίλιο και μυρμηκικό οξύ αγοράστηκαν από τη Sigma-Aldrich (Μιλάνο, Ιταλία). Το δι-απεσταγμένο νερό αγοράστηκε από τη VWR (Μιλάνο, Ιταλία).
Σώμα στρατού
Δείγματα που χρησιμοποιήθηκαν στην παρούσα μελέτη: δείγματα πλάσματος που συλλέχθηκαν από 20 ασθενείς με COVID-19 από διαφορετικές πόλεις της Ιταλίας και από 10 άτομα ελέγχου (δηλαδή αρνητικά σε τεστ SARS-CoV-2 και δεν επηρεάστηκαν από καρκίνο ή αυτοάνοσα νοσήματα). δείγματα ούρων που συλλέχθηκαν από δύο επιπλέον ασθενείς με COVID-19 και από δύο άτομα ελέγχου· δείγματα κοπράνων από τρεις ασθενείς με COVID-19 και από τρία άτομα ελέγχου. Τα ανθρώπινα βιολογικά δείγματα που χρησιμοποιήθηκαν στον πειραματισμό συλλέχθηκαν και χρησιμοποιήθηκαν με τη ρητή ελεύθερη και ενημερωμένη γραπτή συγκατάθεση του ατόμου από το οποίο ελήφθη το υλικό, σύμφωνα με την κείμενη νομοθεσία. Η μελέτη έλαβε έγκριση από την «Comitato Etico Campania Sud» (ν.36/2021, αίτημα που υποβλήθηκε στις 06-05-2020). Εκτός από τη θετικότητα στον SARS-CoV-2, δεν δόθηκαν πρόσθετες πληροφορίες (π.χ. ηλικία, φύλο, ορότυπος αίματος, σοβαρότητα της νόσου, χρόνος συλλογής, θνησιμότητα κ.λπ.).
Η προετοιμασία των δειγμάτων
Πλάσμα αίματος. Κάθε δείγμα πλάσματος υποβλήθηκε σε επεξεργασία ως εξής: 5 μL CH 3 CN προστέθηκαν σε 50 μL πλάσματος και στροβιλίστηκαν για ένα λεπτό. Η διαδικασία επαναλήφθηκε 10 φορές. Στη συνέχεια το δείγμα φυγοκεντρήθηκε στα 1.500 g για 10 λεπτά και δύο κλάσματα υπερκειμένου των 100 μL ξηράνθηκαν και επαναιωρήθηκαν σε 70 μL NH 4 HCO 3 50 mmol. Το διάλυμα αναλύθηκε με LC-SACI-CIMS (βλ Σκεπτικό ).
Ούρο. Κάθε δείγμα ούρων υποβλήθηκε σε επεξεργασία ως εξής: προστέθηκε ισοδύναμος όγκος δι-απεσταγμένου νερού, ακολουθούμενος από φυγοκέντρηση στα 1.500 g για 10 λεπτά. 100 μL ξηράνθηκαν και επαναιωρήθηκαν σε 70 μL ΝΗ 4 HCO 3 50 mmol. Το δείγμα αναλύθηκε με LC-SACI-CIMS (βλ Σκεπτικό ).
Σκαμνί. Κάθε δείγμα κοπράνων υποβλήθηκε σε επεξεργασία όπως περιγράφεται από τον Cristoni et al . 11 και αναλύθηκε με LC-SACI-CIMS (βλ Σκεπτικό ).
Υγρή χρωματογραφία
Το Ultimate 3000 LC (από ThermoFisher) χρησιμοποιήθηκε για να επιτευχθεί διαχωρισμός των αναλυτών για κάθε δείγμα πριν από την ανάλυση φασματομετρίας μάζας (MS). Χρησιμοποιήθηκε στήλη Kinetex C-18 LC αντίστροφης φάσης (50 χ 2,1 mm, μέγεθος σωματιδίου, 5 μm, μέγεθος πόρων, 100 Α, από την Phenomenex, ΗΠΑ). Η ροή του εκλούσματος ήταν 0,25 mL/min και ο όγκος ένεσης ήταν 15 μL. Οι κινητές φάσεις ήταν:
-
Α .
0,2% (v/v) μυρμηκικό οξύ (HCOOH)
-
Β .
ακετονιτρίλιο (CH 3 ΣΟ)
Η βαθμίδα έκλουσης ήταν: 2% (ν/ν) του Β μεταξύ 0 και 2 λεπτών. 2 έως 30% μεταξύ 2 και 7 λεπτών. 30 έως 80% μεταξύ 7 και 9 λεπτών. 80% μεταξύ 9 και 12 λεπτών. 80-2% μεταξύ 12 και 12,1 λεπτών. Η στήλη εξισορροπήθηκε εκ νέου με 2% Β μεταξύ 12,1 και 17 λεπτών.
Φασματομετρία μάζας
Όλα τα δείγματα αναλύθηκαν για την παρουσία πρωτεϊνών με πιθανή τοξική δράση χρησιμοποιώντας το LC-SACI-CIMS όπως έχει ήδη περιγραφεί στη βιβλιογραφία 9 – 12 . Τα δείγματα αναλύθηκαν με φασματόμετρο μάζας ORBITRAP (Breme, Γερμανία) συζευγμένο με πηγή χημικού ιονισμού ενεργοποιημένου με επιφάνεια (SACI) και λειτούργησε σε λειτουργία θετικού ιόντος.
Η επιφανειακή τάση ήταν 47 V και ο φακός εισόδου άλλαζε μεταξύ -50 και -600 V κάθε 10 ms. Βοηθητικό αέριο: 2 L / min; Αέριο νεφελοποιητή: 80 psi; Θερμοκρασία: 40 °C. Τα φάσματα πλήρους σάρωσης αποκτήθηκαν στα 40-3.500 m/z για μη στοχευμένες αναλύσεις μεταβολομικής/πρωτεϊνικής για την ανίχνευση αναλυτών. Το ίδιο m/z χρησιμοποιήθηκε τόσο για την ανακάλυψη όσο και για την επιλεκτική ταυτοποίηση βιοδεικτών και για την τυποποίηση (κυρίως από την άποψη του ρυθμού σάρωσης) του οργάνου. Το λογισμικό που χρησιμοποιείται για την επεξεργασία δεδομένων είναι το SANIST, μια τροποποιημένη έκδοση του Global Proteome Machine (GPM, https://www.thegpm.org/GPM/ ), εμφυτεύεται όπως περιγράφεται στο 9 – 12 . Τα αρχεία εξόδου SANIST είναι διαθέσιμα ως συμπληρωματικό υλικό 16 (βλ. ενότητα Διαθεσιμότητα δεδομένων ).
Το λογισμικό SANIST που χρησιμοποιείται εδώ είναι ελεύθερα διαθέσιμο, κατόπιν αιτήματος email στην ομάδα CranioMed ( ti.demoinarc@angorb.rid ).
Η φασματομετρία μάζας σε δείγματα πραγματοποιήθηκε με διάσταση που προκαλείται από σύγκρουση χρησιμοποιώντας σάρωση εξαρτώμενη από δεδομένα και ήλιο ως αέριο σύγκρουσης. Η παγίδα ιόντων εφαρμόστηκε για να απομονωθούν και να τεμαχιστούν τα πρόδρομα ιόντα (παράθυρα απομόνωσης, ± 0,3 m/z ; ενέργεια σύγκρουσης, 30% της μέγιστης τιμής της, η οποία ήταν 5V από την κορυφή σε κορυφή), και ο αναλυτής μάζας ORBITRAP χρησιμοποιήθηκε για τη λήψη θραυσμάτων με εξαιρετικά ακριβή m/z (ανάλυση 15.000; m/z <10 ppm).
Επεξεργασία δεδομένων
Εντοπίστηκε ψηλά m/z χρησιμοποιήθηκαν για την αναγνώριση τοξινών χάρη στην εκλεκτικότητα που δόθηκε από τη μακριά τους αλυσίδα.
Το πλήρες σετ UniprotKB με μη αυτόματο έλεγχο πρωτεϊνών και τοξινών δηλητηρίου (UniprotKB, Animal toxin annotation project. https://www.uniprot.org/program/Toxins , Πρόσβαση στις 4 Οκτωβρίου 2020), σε συνδυασμό με ένα υποσύνολο μη δηλητηριωδών πρωτεϊνών και τοξινών από τη βάση δεδομένων UniprotKB 17 χρησιμοποιήθηκε ως πρωτεϊνικό σύνολο δεδομένων αναφοράς προκειμένου να δοθεί στατιστική σημασία στα αποτελέσματα.
TBLASTN 18 εκτελέστηκε στον ιστότοπο του Εθνικού Κέντρου Πληροφοριών Βιοτεχνολογίας (NCBI). 19 με προεπιλεγμένες επιλογές και παραμέτρους, με εξαίρεση τις ακόλουθες: μέγ. αλληλουχίες στόχου = 1.000; αναμενόμενο όριο = 100; μέγεθος λέξης = 3; ύπαρξη κόστους κενού = 9; επέκταση κόστους χάσματος = 1; φίλτρο περιοχών χαμηλής πολυπλοκότητας = Όχι. Έχουν πραγματοποιηθεί αναζητήσεις έναντι: Συλλογή νουκλεοτιδίων (nr/nt); Αλληλουχίες RNA αναφοράς (refseq_rna); Βάση δεδομένων γονιδιώματος RefSeq (refseq_genomes); Κυνηγετικά όπλα ολόκληρου του γονιδιώματος (wgs) από μεταγονιδιωματικά πειράματα. Αλληλουχίες αρχείου ανάγνωσης αλληλουχίας (SRA) από μεταγονιδιωματικά πειράματα. Transcriptome Shotgun Assembly (TSA); Αλληλουχίες διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας (pat); Αλληλουχίες Human RefSeqGene (RefSeq_Gene); Δεδομένα σειράς Betacoronavirus Genbank.
Οι πληροφορίες που αναφέρονται στο Πίνακας 1 έχει ανακτηθεί από τη βάση δεδομένων UniprotKB και από τη βάση δεδομένων NCBI Taxonomy 20 , μετά από επιβεβαίωση με ανάλυση σύγκρισης αλληλουχιών BLAST 18 .
Τραπέζι 1.
Επισκόπηση υποψήφιων πρωτεϊνών στις οποίες έχουν χαρτογραφηθεί πεπτίδια που μοιάζουν με τοξίνες.
Τριάντα έξι υποψήφιες πρωτεϊνικές αλληλουχίες στις οποίες έχουν χαρτογραφηθεί τα ταυτοποιημένα πεπτίδια που μοιάζουν με τοξίνες αναφέρονται εδώ, μαζί με πληροφορίες που ανακτήθηκαν από τις βάσεις δεδομένων UniprotKB και NCBI Taxonomy. Ο πίνακας χωρίζεται σε τρεις ενότητες ανάλογα με τη φυλή των αναφερόμενων ειδών: Χορδάτα (πράσινο), Echinodermata (ροζ), Μαλάκιο (γαλάζιο).
ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΥΠΟΨΗΦΙΟΥ UNIPROTKB | ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΥΠΟΨΗΦΙΟΥ ΤΑΞΟΝΟΜΙΑΣ | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ΜΕΤΑ ΧΡΙΣΤΟΝ | ταυτότητα | Κατάσταση | Όνομα πρωτεΐνης | ΕΝΖΥΜΟ EC | Αλλα ονόματα) | Μήκος (aa) | ταυτότητα | Είδος | Phylum – Family | Κοινό όνομα(α) οργανισμού | |||
Q8AY46 | VKTHB_BUNCA | επανεξεταστεί | Ομόλογο βήτα αναστολέα πρωτεάσης σερίνης τύπου Kunitz μπουνγαροτοξίνης Β1 | ΝΑ | – | 85 | 92438 | Candidus Bungarus | Χορδάτα – Elapidae | , Μαλαισιανό κράιτ | |||
A6MEY4 | PA2B_BUNFA | επανεξεταστεί | Βασικός φωσφολιπάση Α2 BFPA | EC 3.1.1.4 | . Αντιμικροβιακή φωσφολιπάση Α2 . 2-ακυλυδρολάση φωσφατιδυλοχολίνης (svPLA2) |
145 | 8613 | Bungarus fasciatus | Χορδάτα – Elapidae | , Banded Krait . Pseudoboa fasciata |
|||
F5CPF1 | PA235_MICAT | επανεξεταστεί | Φωσφολιπάση A2 MALT0035C | EC 3.1.1.4 | . Φωσφολιπάση A2 MALT0035C (svPLA2) | 142 | 129457 | Micrurus altirostris | Χορδάτα – Elapidae | . Ουρουγουανό κοραλλιογενές φίδι . Elaps altirostris |
|||
A8QL59 | VM3_NAJAT | επανεξεταστεί | Ψευδάργυρος μεταλλοπρωτεϊνάση -δισιντεγρίνη | EC 3.4.24.- | . Μεταλλοπρωτεϊνάση δηλητηρίου φιδιού (SVMP) | 621 | 8656 | Naja atra | Χορδάτα – Elapidae | . Κινέζικη κόμπρα | |||
Q9I900 | PA2AD_NAJSP | επανεξεταστεί | Όξινο φωσφολιπάση A2D | EC 3.1.1.4 | . svPLA2 . APLA . 2-ακυλυδρολάση φωσφατιδυλοχολίνης |
146 | 33626 | Naja sputatrix | Χορδάτα – Elapidae | . Μαλαισιανή κόμπρα φτύσιμο . Naja naja sputatrix |
|||
Q58L90 | FA5V_OXYMI | επανεξεταστεί | Δηλητήριο ενεργοποιητή προθρομβίνης μη καταλυτική υπομονάδα omicarin-C | ΝΑ | . vPA . Πρωτεΐνη παρόμοια με τον παράγοντα πήξης του δηλητηρίουΚόβεται σε 2 αλυσίδες |
1460 | 111177 | Oxyuranus microlepidotus | Χορδάτα – Elapidae | Ταϊπάν ενδοχώρας . Diemenia microlepidota |
|||
Q58L91 | FA5V_OXYSU | επανεξεταστεί | Δηλητήριο ενεργοποιητή προθρομβίνης μη καταλυτική υπομονάδα oscutarin-C | ΝΑ | . vPA . Πρωτεΐνη παρόμοια με τον παράγοντα πήξης του δηλητηρίουΚόβεται σε 2 αλυσίδες |
1459 | 8668 | Oxyuranus scutellatus | Χορδάτα – Elapidae | . Παράκτιος τύπος | |||
Q9W7J9 | 3S34_ΨΕΤΕ | επανεξεταστεί | Μικρός νευροτοξίνη 4 | ΝΑ | . SNTX4 . Άλφα-νευροτοξίνη 4 |
79 | 8673 | Ψευτο-υφαντική | Χορδάτα – Elapidae | . Ανατολικό καφέ φίδι | |||
P23028 | PA2AD_PSETE | επανεξεταστεί | Όξινο φωσφολιπάσης Α2 Ομόλογη αλυσίδα υφασματοτοξίνης D | ΝΑ | . svPLA2 ομόλογο | 152 | 8673 | Ψευτο-υφαντική | Χορδάτα – Elapidae | . Ανατολικό καφέ φίδι | |||
Q593B6 | FA5_PSETE | επανεξεταστεί | Παράγοντας πήξης V | ΝΑ | Κόβεται σε 2 αλυσίδες | 1459 | 8673 | Ψευτο-υφαντική | Χορδάτα – Elapidae | . Ανατολικό καφέ φίδι | |||
Q7SZN0 | FA5V_PSETE | επανεξεταστεί | Δηλητήριο ενεργοποιητή προθρομβίνης μη καταλυτική υπομονάδα ψευδαρίνης-C | ΝΑ | . PCNS . vPA . Πρωτεΐνη παρόμοια με τον παράγοντα πήξης του δηλητηρίουΚόβεται σε 2 αλυσίδες |
1460 | 8673 | Ψευτο-υφαντική | Χορδάτα – Elapidae | . Ανατολικό καφέ φίδι | |||
Q2XXQ3 | CRVP1_PSEPL | επανεξεταστεί | Πλούσια σε κυστεΐνη πρωτεΐνη δηλητηρίου ENH1 | ΝΑ | . CRVP . Πλούσια σε κυστεΐνη εκκριτική πρωτεΐνη ENH1 (CRISP-ENH1) |
239 | 338839 | Pseudoferania polylepis | Χορδάτα – Homalopsidae | . Το νερόφιδο του Macleay . Enhydris polylepis |
|||
Q9PW56 | BNP2_BOTJA | επανεξεταστεί | βραδυκινίνη και νατριουρητικά πεπτίδια τύπου C | ΝΑ | . Εγκεφάλου BPP-CNP . Evasin-CNPΣτερεωμένο στις 12 αλυσίδες |
265 | 8724 | Bothrops pit οχιά | Χορδάτα – Viperidae | . jararaca | |||
A8YPR6 | SVMI_ECHOC | επανεξεταστεί | Δηλητήριο φιδιού μεταλλοπρωτεάση ανασταλτικός παράγοντας |
ΝΑ | . 02D01 . 02Ε11 . 10F07 . Svmpi-Eoc7Κομμένο σε 15 αλυσίδες |
308 | 99586 | Echis oceIIatus | Χορδάτα – Viperidae | . Οχιά οχιά με λέπια πριονιού | |||
Q698K8 | VM2L4_GLOBR | επανεξεταστεί | Ψευδάργυρος μεταλλοπρωτεϊνάση /διισιντεγρίνη [Θραύσμα] | EC 3.4.24- | Κόβεται σε 3 αλυσίδες | 319 | 259325 | Gloydius brevicaudus | Χορδάτα – Viperidae | . Κορεάτικο φίδι σλαμόζα . Agkistrodon halys brevicaudus |
|||
Q8AWI5 | VM3HA_GLOHA | επανεξεταστεί | Ψευδάργυρος μεταλλοπρωτεϊνάση- δισintegrin | EC 3.4.24- | . Αλυσάση που μοιάζει με μεταλλοπρωτεϊνάση ψευδαργύρου . Μεταλλοπρωτεϊνάση δηλητηρίου φιδιού (SVMP) . Πρωτεΐνη που προκαλεί αγγειακή απόπτωση (VAP) |
610 | 8714 | Gloydius halys | Χορδάτα – Viperidae | . Κινεζικό νερό μοκασίνι . Agkistrodon halys |
|||
P82662 | 3L26_OPHHA | επανεξεταστεί | Αλφα- νευροτοξίνη | ΝΑ | . Άλφα-ελαπιτοξίνη-Oh2b (Alpha-EPTX-Oh2b) . Άλφα-ελαπιτοξίνη-Oh2b . LNTX3 . Μακρά νευροτοξίνη OH-6A/OH-6B . OH-3 |
91 | 8665 | Οφιοφάγος Χάνα | Χορδάτα – Viperidae | . Βασιλιάς κόμπρα . Naja Hannah |
|||
Q2PG83 | PA2A_PROEL | επανεξεταστεί | Όξινο φωσφολιπάση A2 PePLA2 | EC 3.1.1.4 | . 2-ακυλυδρολάση φωσφατιδυλοχολίνης (svPLA2) | 138 | 88086 | Protobothrops elegans | Χορδάτα – Viperidae | . Κομψό pitviper . Paramecium elegans |
|||
P06860 | PA2BX_PROFL | επανεξεταστεί | Βασικός φωσφολιπάση Α2 PL-X | EC 3.1.1.4 | . 2-ακυλυδρολάση φωσφατιδυλοχολίνης (svPLA2) | 122 | 88087 | Protobothrops flavoviridis | Χορδάτα – Viperidae | . Habu . Trimeresurus flavoviridis |
|||
P0C7P5 | BNP_PROFL | επανεξεταστεί | βραδυκινίνη και νατριουρητικά πεπτίδια τύπου C | ΝΑ | . BPP-CNP
Κόβεται σε 6 αλυσίδες |
193 | 88087 | Protobothrops flavoviridis | Χορδάτα – Viperidae | . Habu . Trimeresurus flavoviridis |
|||
Q3C2C2 | PA21_ACAPL | επανεξεταστεί | Φωσφολιπάση Α2 AP-PLA2T | EC 3.1.1.4 | . 2-ακυλυδρολάση φωσφατιδυλοχολίνης (svPLA2) | 159 | 133434 | Acanthaster planci | Εχινόδερμα – Acanthasteridae | . Αστερίας με αγκάθια κορώνα | |||
D6C4M3 | CU96_CONCL | επανεξεταστεί | Κονοτοξίνη Cl9.6 | ΝΑ | . Κονοτοξίνη CI9.6 | 81 | 1736779 | Californiconus californicus | μαλάκιο – Conidae | . Κώνος Καλιφόρνια – Conus californicus | |||
D2Y488 | VKT1A_CONCL | επανεξεταστεί | Αναστολέας πρωτεάσης σερίνης τύπου Kunitz κονοτοξίνη Cal9.1a | ΝΑ | – | 78 | 1736779 | Californiconus californicus | μαλάκιο – Conidae | . Κώνος Καλιφόρνια . Conus californicus |
|||
D6C4J8 | CUE9_CONCL | επανεξεταστεί | Κονοτοξίνη Cl14.9 | ΝΑ | – | 78 | 1736779 | Californiconus californicus | μαλάκιο – Conidae | . Κώνος Καλιφόρνια . Conus californicus |
|||
P0DPT2 | CA1B_CONCT | επανεξεταστεί | Αλφα- κωνοτοξίνη ClB [Θραύσμα] | ΝΑ | . C1.2 | 41 | 101291 | Conus catus | μαλάκιο – Conidae | . Κώνος γάτας | |||
V5V893 | CQG3_CONFL | επανεξεταστεί | Κονοτοξίνη Fla16d | ΝΑ | . Κονοτοξίνη Flal6d
Κόβεται σε 2 αλυσίδες |
76 | 101302 | Κώνος | μαλάκιο – Conidae | . Κίτρινος κώνος Ειρηνικού | |||
P58924 | CS8A_CONGE | επανεξεταστεί | Sigma- κονοτοξίνη GVIIIA | ΝΑ | . Σίγμα-κωνοτοξίνη GVIIIA | 88 | 6491 | Conus geographus | μαλάκιο – Conidae | . Κώνος γεωγραφίας . Nubecula geographus |
|||
P0DM19 | NF2_CONMR | επανεξεταστεί | Κονοτοξίνη Mr15.2 | ΝΑ | . Κονοτοξίνη Mr15.2 (Mr094) | 92 | 42752 | Conus marmoreus | μαλάκιο – Conidae | . Μαρμάρινος κώνος | |||
P0C1N5 | M3G_CONMR | επανεξεταστεί | Κονοτοξίνη mr3g | ΝΑ | . Κονοτοξίνη mr3g (Mr3.6) | 68 | 42752 | Conus marmoreus | μαλάκιο – Conidae | . Μαρμάρινος κώνος | |||
D2DGD8 | I361_CONPL | επανεξεταστεί | Κονοτοξίνη Pu6.1 | ΝΑ | – | 83 | 93154 | Conus pulicarius | μαλάκιο – Conidae | . Κώνος από δάγκωμα ψύλλων | |||
P0C8U9 | CA15_CONPL | επανεξεταστεί | Αλφα- κωνοτοξίνη -όπως Pu1.5 | ΝΑ | – | 81 | 93154 | Conus pulicarius | μαλάκιο – Conidae | . Κώνος από δάγκωμα ψύλλων | |||
A1X8B8 | CAl_CONQU | επανεξεταστεί | Υποθετικό άλφα- κονοτοξίνη Qc alphaL-1 | ΝΑ | . QcaL-1 | 68 | 101313 | Conus quercinus | μαλάκιο – Conidae | . Κώνος βελανιδιάς | |||
P58786 | COW_CONRA | επανεξεταστεί | Contryphan -R | ΝΑ | . βρωμοκοντρυφάνη
Κόβεται σε 2 αλυσίδες |
63 | 61198 | Κώνος ακτίνα | μαλάκιο – Conidae | . Rayed κώνος | |||
P58811 | CA1A_ ΛΟΓΑΡΙΑΣΜΟΣ | επανεξεταστεί | Ρο- κωνοτοξίνη TIA | ΝΑ | . Ρω-ΤΙΑ | 58 | 6495 | Conus tulipa | μαλάκιο – Conidae | . Σαλιγκάρι κώνου κυνηγιού ψαριών . Κώνος τουλίπας |
|||
Q5K0C5 | 016A_CONVR | επανεξεταστεί | Κονοτοξίνη 10 | ΝΑ | – | 79 | 89427 | Conus virginum | μαλάκιο – Conidae | . Παρθένος κώνος | |||
B3FIA5 | CVFA_CONVR | επανεξεταστεί | Κονοτοξίνη Vi15a | ΝΑ | . Κονοτοξίνη Vi15.l | 74 | 8765 | Conus virginum | μαλάκιο – Conidae | . Παρθένος κώνος |
Το SANIST ορίστηκε να πραγματοποιεί την αναζήτηση της βάσης δεδομένων λαμβάνοντας υπόψη όλα τα πιθανά σημεία πρωτεΐνης και τις μετα-μεταφραστικές τροποποιήσεις και να εξετάζει τις αναδιατάξεις πρωτονίων. Δεν καθορίστηκαν κανόνες κοπής ενζύμων, αλλά ελήφθησαν υπόψη όλοι οι συνδυασμοί πρωτεϊνικών υποακολουθιών. Ο υπολογισμός της αναζήτησης στη βάση δεδομένων πραγματοποιήθηκε μέσω Γενικών Μονάδων Επεξεργασίας Γραφικών Επεξεργασίας (GPGPU).
Τα δεδομένα MS είναι διαθέσιμα στην πλατφόρμα ZENODO 16 (βλ. ενότητα Διαθεσιμότητα δεδομένων ).
Αποτελέσματα και συζήτηση
Η παρουσία (ολιγο-)πεπτιδίων που χαρακτηρίζονται ως τοξικά συστατικά των ζωικών δηλητηρίων παρατηρήθηκε σε δείγματα πλάσματος και ούρων από ασθενείς μολυσμένους με SARS-CoV-2 και ποτέ σε δείγματα πλάσματος, ούρων και κοπράνων από άτομα ελέγχου. Παραδείγματα χρωματογραφημάτων SACI-CIMS αναφέρονται στο Εικόνα 1 και Σχήμα 2 (πίνακες α και β), που δείχνει τα φάσματα που αποκτήθηκαν μέσω της τεχνολογίας LC-SACI-CIMS. σχήματα 2c και d δείχνουν τα φάσματα που ελήφθησαν χρησιμοποιώντας ESI που εκχυλίστηκε στον ίδιο χρόνο κατακράτησης. Τα SACI-CIMS προκαλούν υψηλότερες εντάσεις σήματος πιθανώς λόγω του χαμηλού κορεσμού παγίδας ιόντων.
Φιγούρα 1.
( α ) Βασική κορυφή LC Full Scan (MS), χρωματογράφημα διαδοχικής μάζας (MS/MS) ενός εξαγόμενου δείγματος πλάσματος ενός ασθενούς και ενός υποκειμένου ελέγχου και ( β ) μια ανάφλεξη μιας συγκεκριμένης περιοχής χρωματογράμματος (5,713–5,719 λεπτά). Η ανατίναξη δείχνει τις τέσσερις περιοχές απόκτησης δεδομένων: 1) Πλήρης σάρωση φάσματος μάζας που προέρχεται από το σύννεφο που περιέχει χαμηλά m/z μοριακά είδη; 2) Διαδοχικά φάσματα μάζας (MS/MS) φάσμα μάζας που προέρχεται από το νέφος που περιέχει χαμηλά m/z μοριακά είδη; 3) Φάσμα μάζας πλήρους σάρωσης που προέρχεται από το σύννεφο που περιέχει μεσαίο-υψηλό (MedHigh) m/z μοριακά είδη; 4) Διαδοχικά φάσματα μάζας (MS/MS) φάσμα μάζας που προέρχεται από το νέφος που περιέχει μεσαίο-υψηλό (MedHigh) m/z μοριακό είδος αναλογίας
Σχήμα 2.
Παραδείγματα φασμάτων μάζας πλήρους σάρωσης, που ελήφθησαν με ανάλυση δείγματος ούρων θετικών για τον COVID-19 και αποκτήθηκαν είδη νέφους ιόντων εστιακού διαλύτη που περιέχουν α ) χαμηλά, β ) ψηλά m/z που εξήχθησαν στη χρωματογραφική περιοχή 5,713–5,719 λεπτών και το πλήρες φάσμα μάζας σάρωσης ESI λήφθηκε με ανάλυση του ίδιου δείγματος και εξαγωγή του σήματος στον ίδιο χρόνο κατακράτησης εξαγωγής γ ) χαμηλά και δ ) υψηλή αναλογία m/z.
Αρκετά (ολιγο-)πεπτίδια (μεταξύ 70 και 115, ανάλογα με το δείγμα που αναλύθηκε) ταιριάζουν με διαφορετικές πρωτεΐνες ζωικού δηλητηρίου και τοξίνες όπως κωνοτοξίνες, φωσφολιπάσες Α2, μεταλλοπρωτεϊνάσες (86% των αναλογιών έχουν -log(e) υψηλότερο από 25). Αναφέρεται μια επισκόπηση 36 πρωτεϊνών που καλύπτονται από πεπτίδια που μοιάζουν με τοξίνες που βρέθηκαν στο Πίνακας 1 ; Οι λεπτομέρειες του -log(e) και τα ποσοστά ψευδούς ανακάλυψης αναφέρονται στο Πίνακας 2 . Παραδείγματα χαρακτηρισμού πεπτιδίων φασμάτων μάζας μαζί με τις οδούς κατακερματισμού ιόντων πεπτιδίου φαίνονται στο Εικόνα 3α . Όλα τα σήματα MS/MS αντιστοιχίστηκαν στις διαφορετικές σειρές κατακερματισμού Ν-τερματικού y,z (μπλε και μωβ χρώμα) και c-τερματικού b,c (κόκκινο και κίτρινο χρώμα) (βλ. Σχήμα 3β για λεπτομέρειες της σειράς κατακερματισμού). Στις καθορισμένες συνθήκες SACI-CIMS, διπλή χρέωση m/z πεπτιδικών ειδών μεσαίου-υψηλού μοριακού βάρους, επιτρέποντας υψηλή ακρίβεια ταυτοποίησης, σύμφωνα με ό,τι περιγράφεται ήδη στη βιβλιογραφία ότι επιτυγχάνονται υψηλοί στατιστικοί ρυθμοί ταυτοποίησης αναλύοντας είδη πεπτιδίου διπλά φορτισμένα με μεσαίο υψηλό μοριακό βάρος. Διαφορετικές ανωμαλίες κατακερματισμού με αναδιατάξεις πρωτονίων έχουν επίσης ανιχνευθεί και ληφθούν υπόψη στη φάση της επεξεργασίας δεδομένων. Μόνο φάσματα μάζας που παρουσιάζουν στατιστική – log(e) υψηλότερη από 10 και ένα ποσοστό ψευδούς ανακάλυψης χαμηλότερο από 0,05 λήφθηκαν υπόψη για την αναγνώριση (βλ. Εικόνα 3γ ). Το ποσοστό ψευδούς ανακάλυψης και η στατιστική βαθμολογία υπολογίστηκαν μέσω της προσέγγισης αντίστροφης ακολουθίας.
Πίνακας 2.
Πρωτεΐνη | ταυτότητα | Βάση δεδομένων | -log(e) | Τιμή p FDR |
---|---|---|---|---|
Κονοτοξίνη Pu6.1 | D2DGD8 | Uniprot | 75 | 0.001 |
Κονοτοξίνη Vi15a | B3FIA5 | Uniprot | 89 | 0.005 |
Υποτιθέμενη άλφα-κωνοτοξίνη Qc alphaL-1 | A1X8B8 | Uniprot | 76 | 0.005 |
Κονοτοξίνη 10 | Q5K0C5 | Uniprot | 76 | 0.001 |
Rho-conotoxin TIA | P58811 | Uniprot | 54 | 0.001 |
Αναστολέας πρωτεάσης σερίνης τύπου Kunitz κωνοτοξίνη Cal9.1a | D2Y488 | Uniprot | 67 | 0.001 |
Άλφα-κωνοτοξίνη Pu1.5 | P0C8U9 | Uniprot | 57 | 0.002 |
Κονοτοξίνη Fla16d | V5V893 | Uniprot | 67 | 0.003 |
Φωσφολιπάση A2 MALT0035C | F5CPF1 | Uniprot | 87 | 0.003 |
Φωσφολιπάση Α2 AP-PLA2-I | Q3C2C2 | Uniprot | 81 | 0.004 |
Όξινη φωσφολιπάση A2 PePLA2 | Q2PG83 | Uniprot | 66 | 0.001 |
Βασική φωσφολιπάση A2 BFPA | A6MEY4 | Uniprot | 69 | 0.001 |
Βασική φωσφολιπάση A2 PL-X | P06860 | Uniprot | 70 | 0.001 |
Θραύσμα Ba του παράγοντα Β συμπληρώματος | Q91900 | Uniprot | 74 | 0.001 |
Αλυσίδα όξινης φωσφολιπάσης Α2 ομόλογη υφασματοτοξίνη D | P23028-1 | Uniprot | 73 | 0.002 |
Αλυσίδα όξινης φωσφολιπάσης Α2 ομόλογη υφασματοτοξίνη D | P23028-2 | Uniprot | 65 | 0.002 |
Μη καταλυτική υπομονάδα ψευδαρίνης-C ενεργοποιητής προθρομβίνης δηλητηρίου | Q7SZN0 | Uniprot | 60 | 0.002 |
Παράγοντας πήξης V | Q593B6 | Uniprot | 61 | |
Μη καταλυτική υπομονάδα oscutarin-C ενεργοποιητής προθρομβίνης δηλητηρίου | Q58L91 | Uniprot | 87 | 0.001 |
Σύντομη νευροτοξίνη 4 | Q9W7J9 | Uniprot | 69 | 0.001 |
Κονοτοξίνη Cl9.6 | D6C4M3 | Uniprot | 58 | 0.002 |
Αλυσάση που μοιάζει με μεταλλοπρωτεϊνάση ψευδαργύρου | Q8AWI5 | Uniprot | 57 | 0.003 |
Άλφα-ελαπιτοξίνη-Oh2b | P82662 | Uniprot | 96 | 0.003 |
Σίγμα-κωνοτοξίνη GVIIIA | P58924 | Uniprot | 43 | 0.002 |
Κονοτοξίνη Mr15.2 | P0DM19 | Uniprot | 47 | 0.001 |
Κονοτοξίνη mr3g | P0C1N5 | Uniprot | 74 | 0.001 |
Contryphan-R | P58786 | Uniprot | 58 | 0.002 |
Αναστολέας μεταλλοπρωτεάσης δηλητηρίου φιδιού 02D01 | A8YPR6 | Uniprot | 43 | 0.002 |
Νατριουρητικά πεπτίδια που ενισχύουν τη βραδυκινίνη και τύπου C | P0C7P5 | Uniprot | 51 | 0.003 |
Νατριουρητικά πεπτίδια που ενισχύουν τη βραδυκινίνη και τύπου C | Q9PW56 | Uniprot | 51 | 0.003 |
Μεταλλοπρωτεϊνάση ψευδαργύρου/αποσυντεγκρίνη | Q698K8 | Uniprot | 49 | 0.004 |
Εικόνα 3.

Παραδείγματα χαρακτηρισμού πεπτιδίου φασμάτων μάζας μαζί με τις οδούς κατακερματισμού ιόντων πεπτιδίου.
Παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο το σήμα MS/MS αντιστοιχίστηκε στο διαφορετικό Ν-τερματικό y,z (μπλε και μωβ χρώμα στον πίνακα a ) και c-τερματικό b,c (κόκκινο και κίτρινο χρώμα) σειρά κατακερματισμού (αναλυτικά στον πίνακα β ). Μόνο τα φάσματα μάζας που παρουσιάζουν στατιστική βαθμολογία -log(e) υψηλότερη από 10 και ψευδή ρυθμό ανακάλυψης μικρότερη από 0,05 λήφθηκαν υπόψη για την αναγνώριση (αναφέρεται στο πλαίσιο γ ). Το ποσοστό ψευδούς ανακάλυψης και η στατιστική βαθμολογία υπολογίστηκαν μέσω της προσέγγισης αντίστροφης ακολουθίας.
Μερικά από τα πεπτίδια που μοιάζουν με τοξίνες που βρέθηκαν χαρτογραφημένα στην ίδια πρωτεΐνη αναφοράς (UniprotKB: D2DGD8 ), αναφέρονται σε Εικόνα 4 : αυτά τα πεπτίδια βρέθηκαν στα πέντε δείγματα πλάσματος και στα τρία δείγματα κοπράνων.
Εικόνα 4.
Ευθυγράμμιση πεπτιδίων που μοιάζουν με τοξίνες με πρόδρομο Conotoxin Pu6.1.
Πρόδρομος κονοτοξίνης Pu6.1 από Το Conus pulicarius (UniprotKB: D2DGD8 ) είναι ευθυγραμμισμένο με τα πεπτίδια που μοιάζουν με τοξίνες που ταυτοποιήθηκαν σε τέσσερα από τα πέντε δείγματα πλάσματος. Όντας η πρωτεΐνη που εκκρίνεται και διασπάται, οι περιοχές πλούσιες σε προπεπτίδιο οδηγού και ώριμης κυστεΐνης επισημαίνονται με πράσινο, κίτρινο και κόκκινο, αντίστοιχα. Τα δεικνυόμενα πεπτίδια αντιστοιχούν στα μακρύτερα παρατηρηθέντα πεπτίδια, καθώς δεν κάναμε κάποια συγκεκριμένη επιλογή για εκκρινόμενες πρωτεΐνες, αναμένεται να υπάρχουν πρόδρομες ουσίες στα δείγματά μας. Κάθε αναγνωρισμένο πεπτίδιο που μοιάζει με τοξίνη ονομάζεται σύμφωνα με το δείγμα προέλευσης και τη μοναδικότητά του. Για καθένα από αυτά, ο αριθμός που αναφέρεται σε αγκύλες υποδεικνύει τον αριθμό των πανομοιότυπων τοξινών πεπτιδίων που προσδιορίζονται στο ίδιο δείγμα.
Οι τύποι των τοξικών πεπτιδίων που βρέθηκαν μοιάζουν με γνωστές κωνοτοξίνες, φωσφολιπάσες Α2, μεταλλοπρωτεϊνάσες, ενεργοποιητές προθρομβίνης, παράγοντες πήξης, που συνήθως υπάρχουν σε ζωικά δηλητήρια, τα οποία είναι γνωστό ότι έχουν υψηλή ειδικότητα και συγγένεια προς τα ανθρώπινα κανάλια ιόντων, τους υποδοχείς και τους μεταφορείς του νευρικού σύστημα, όπως ο νικοτινικός υποδοχέας ακετυλοχολίνης. Cheng et al. 21 ανέφερε την ανακάλυψη ενός μοτίβου που μοιάζει με υπεραντιγόνο στην πρωτεΐνη S1 Spike, καθώς και δύο άλλα μοτίβα που μοιάζουν με νευροτοξίνες που έχουν ομοιότητες πεπτιδίου με τις νευροτοξίνες από Γένος Ophiophagus (κόμπρα) και Bungarus. Συμπεραίνουν ότι μοτίβα που μοιάζουν με νευροτοξίνες υπάρχουν σε προϊόντα πρωτεΐνης SARS-CoV-2, που δρουν ως πεπτίδια που μοιάζουν με νευροτοξίνες. Ελέγξαμε το πλήρες σύνολο πεπτιδίων που λάβαμε (εδώ αναφέρουμε μόνο 36 παραδείγματα) και εντοπίσαμε, σε δείγματα πλάσματος και κοπράνων, πεπτίδια που μοιάζουν με τοξίνες που χαρτογραφούνται στην κάπα 1α-μπουνγκαροτοξίνη, Κάπα 1β-μπουνγκαροτοξίνη από το Malayan krait, κάπα- 2-bungarotoxin και alpha-bungarotoxin from many-banded krait (Uniprot Accession Numbers Q8AY56 , Q8AY55 , P15816 και P60615 , αντίστοιχα), τα οποία αναφέρθηκαν από τον Cheng και τους συνεργάτες του. Επιπλέον, εξετάσαμε τις αλλαγές αμινοξέων που αναφέρονται επί του παρόντος στα δεδομένα GISAID 22 , αναλύθηκε από CoV-GLUE-Viz (ενημέρωση 15/09/2021) 23 , και εμφανίζεται στο Υ 674 QTQTNSPRRAR 685 αναγνωρίστηκε από αυτούς τους συγγραφείς ως ομόλογο με τα μοτίβα νευροτοξίνης των πρωτεϊνών του ζωικού δηλητηρίου. Παρατηρήσαμε την ύπαρξη παραλλαγών αμινοξέων που κάνει αυτό το μοτίβο ακόμα πιο παρόμοιο με τα μοτίβα νευροτοξίνης των πρωτεϊνών ζωικού δηλητηρίου (όπως οι παραλλαγές Q677S και T676A που παρατηρούνται σε αλληλουχίες που έχουν εκχωρηθεί στο PANGO Lineage B.1.596). Πειράματα για την αξιολόγηση της νευροτοξικότητας αυτών των πεπτιδίων και της πρωτεΐνης ακίδας σε τρισδιάστατο νευρωνικό/γλοιακό μοντέλο («νευροσφαίρες») που ελήφθη από πολυδύναμα νευρωνικά βλαστοκύτταρα που προέρχονται από ανθρώπινα βλαστοκύτταρα (iPS-NSCs) βρίσκονται επί του παρόντος σε εξέλιξη.
Αυτό που ακολουθεί είναι η προσπάθειά μας να αναπτύξουμε μια πιθανή σχέση μεταξύ της παρουσίας τους και της εξωπνευμονικής συμπτωματολογίας του COVID-19.
Κωνοτοξίνες
Οι κωνοτοξίνες είναι νευροτοξικά πεπτίδια που απομονώνονται από το δηλητήριο του θαλάσσιου (γένους Conus ) σαλιγκάρια κώνου. Στην ώριμη μορφή τους, αποτελούνται από 10 έως 30 υπολείμματα αμινοξέων, με συχνά έναν ή περισσότερους δισουλφιδικούς δεσμούς, οι οποίοι χρησιμοποιούνται για την ταξινόμηση τους σε δομικές κατηγορίες (μ-κωνοτοξίνες, ω-κωνοτοξίνες και α-κωνοτοξίνες είναι οι κύριες κατηγορίες). . Ο μηχανισμός δράσης των κωνοτοξινών δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητός 24 . Μελέτες έχουν βρει ότι είναι σε θέση να ρυθμίζουν τη δραστηριότητα αρκετών υποδοχέων, συμπεριλαμβανομένων των καναλιών ιόντων, των υποδοχέων νικοτινικής ακετυλοχολίνης (nAChRs) και των ενζύμων αποδόμησης της ακετυλοχολίνης (ακετυλχολινεστεράσες), με αποτέλεσμα την αλλαγή των επιπέδων της ακετυλοχολίνης και της χολινεργικής μετάδοσης 25 – 27 . Όσον αφορά τις χολινεστεράσες, έχει προταθεί πιθανή συσχέτιση μεταξύ των επιπέδων χολινεστεράσης και της σοβαρότητας της πνευμονίας σε ασθενείς με COVID-19 28 .
Η παρουσία πεπτιδίων κωνοτοξίνης μπορεί να εξηγήσει την εμφάνιση πολλών συμπτωμάτων (όπως η υποσμία, η υπογευσία και τα τυπικά σημεία του συνδρόμου Guillain-Barre) που παρατηρούνται σε ορισμένους ασθενείς με COVID-19. Η παρουσία τους μπορεί να αλλάξει τη φυσιολογική λειτουργία των διαύλων ιόντων, των υποδοχέων νικοτινικής ακετυλοχολίνης και των επιπέδων ακετυλοχολίνης.
Φωσφολιπάσες Α2
Φωσφολιπάσες Α2 (PLA 2 , EC 3.1.1.4) υδρολύουν τα φωσφολιπίδια και οδηγούν σε απελευθέρωση λυσοφωσφατιδικού οξέος και αραχιδονικού οξέος 29 . Το αραχιδονικό οξύ είναι ο κύριος πρόδρομος πολλών προφλεγμονωδών μεσολαβητών όπως το λευκοτριένιο, η θρομβοξάνη και η προσταγλανδίνη. ως συνέπεια, μη φυσιολογική παρουσία ενεργού PLA 2 μπορεί να προκαλέσει σοβαρή φλεγμονή 30 . Σε δηλητήρια ζώων, PLA 2 δρουν ως νευροτοξικές πρωτεΐνες: υδρολύουν τα φωσφολιπίδια της μεμβράνης του άκρου του κινητικού νεύρου και την πλασματική μεμβράνη των σκελετικών μυών, πυροδοτώντας έτσι μια σοβαρή φλεγμονώδη εκφυλιστική απόκριση, η οποία με τη σειρά της οδηγεί σε εκφυλισμό του νευρικού άκρου και του σκελετικού μυός 29 . Το φάρμακο δεξαμεθαζόνη μπορεί να αναστείλει τη σύνθεση προσταγλανδινών και το σχηματισμό λευκοτριενίων 31 . Καθώς η δεξαμεθαζόνη εξακολουθεί να είναι η μόνη θεραπευτική που έχει αποδειχθεί αποτελεσματική κατά του νέου κοροναϊού σε ασθενείς 32 με σοβαρά συμπτώματα, μπορεί να είναι ότι η θετική επίδραση αυτού του φαρμάκου σε ασθενείς με COVID-19 οφείλεται επίσης στη μείωση του PLA που προσδιορίζεται εδώ 2 -όπως πεπτίδια.
Μεταλλοπρωτεϊνάσες
Το τελευταίο παράδειγμα ταυτοποιημένων πεπτιδίων που μοιάζουν με τοξίνες είναι εκείνα που αναγνωρίζονται ως μεταλλοπρωτεϊνάσες που υπάρχουν σε ζωικά δηλητήρια, ένζυμα που εξαρτώνται από ψευδάργυρο ποικίλου μοριακού βάρους που έχουν οργάνωση πολλαπλών τομέων. Αυτά τα τοξικά ένζυμα προκαλούν αιμορραγία, τοπική μυονέκρωση, δερματική βλάβη και φλεγμονώδη αντίδραση 33 . Έχει αναφερθεί ότι οι συμπτωματικοί ασθενείς με COVID-19 έχουν σημαντικά χαμηλότερα επίπεδα ψευδαργύρου σε σύγκριση με τους ελέγχους και ότι οι ασθενείς με έλλειψη ψευδαργύρου αναπτύσσουν περισσότερες επιπλοκές 34 . Η παρουσία αυτής της συγκεκριμένης ομάδας πεπτιδίων που μοιάζουν με τοξίνες, τα οποία δεσμεύουν τον ψευδάργυρο, μπορεί να είναι ένας από τους λόγους για τόσο σημαντικά χαμηλά επίπεδα ψευδαργύρου σε συμπτωματικούς ασθενείς με COVID-19.
Αναζητήσεις ομοιότητας από TBLASTN 14 με χαλαρές παραμέτρους στον ιστότοπο του Εθνικού Κέντρου Πληροφοριών Βιοτεχνολογίας (NCBI) (βλ. Μέθοδοι) αποκάλυψε (επιπλέον των αλληλουχιών mRNA από τα ζωικά είδη που αναφέρονται στο Πίνακας 1 ) σχεδόν πανομοιότυπες μικρές εκτάσεις (μέχρι 10 αμινοξέα) αυτών των πεπτιδίων σε πιθανές κωδικεύουσες περιοχές πολλών βακτηριακών και ιικών αλληλουχιών, αλλά δεν βρέθηκε κανένα μακρό δυναμικό κωδικοποιητικό πλαίσιο που να καλύπτει εξ ολοκλήρου κανένα από αυτά. Κατά συνέπεια, τη στιγμή της σύνταξης δεν έχουμε ακόμη εντοπίσει τη «γενετική πηγή» αυτών των πεπτιδίων, η οποία θα μπορούσε να είναι:
-
Το γονιδίωμα RNA SARS-CoV-2 με το σετ ανάγνωσης πρωτεϊνών, όπως προτείνεται από την Brogna 35 , ο οποίος ανέφερε την ταυτοποίηση στο RNA του SARS-CoV-2 πολλών περιοχών που κωδικοποιούν ολιγοπεπτίδια (μήκους τεσσάρων-πέντε αμινοξέων) πανομοιότυπα με πεπτίδια νευροτοξίνης τυπικά των ζωικών δηλητηρίων.
-
Το γονιδίωμα SARS-CoV-2 διαβάζεται απευθείας από βακτήρια, με την προϋπόθεση ότι το γονιδίωμα SARS-CoV-2, ή μέρη του, είναι ικανό να αναπαραχθεί με έναν πιθανό τρόπο δράσης που μοιάζει με βακτηριοφάγο, όπως περιγράφηκε προηγουμένως 36 .
-
Γονιδιώματα βακτηρίων, τα οποία, ως αντίδραση στην παρουσία του ιού, εκκρίνουν αυτά τα πεπτίδια. Αυτό θα μπορούσε να συμβεί χρησιμοποιώντας ακόμη άγνωστους και συζητημένους μηχανισμούς, όπως η εναλλακτική ανάγνωση λόγω ετερογένειας αλληλουχίας rRNA (όπως περιγράφεται στο 37 , 38 ), ή τη συμμετοχή μικρών βακτηριακών ncRNA (sRNAs), που είναι γνωστό ότι είναι βασικοί παράγοντες της γονιδιακής ρύθμισης υπό συνθήκες όπως η απόκριση στο στρες, η αίσθηση απαρτίας ή η λοιμογόνος δύναμη (σε αυτό το πλαίσιο, το 1984 Coleman et al . ανέφερε το micF μη κωδικοποιητικό RNA ως λειτουργικό βακτηριακό sRNA 39 ).
-
Ένας συνδυασμός των παραπάνω π.χ. ο γενετικός κώδικας της «τοξίνης» υπάρχει στα βακτήρια και η έκφραση μπορεί να πυροδοτηθεί από τον SARS-CoV-2, ο οποίος δρα σαν εύκρατοι βακτηριοφάγοι, οι οποίοι είναι γνωστό ότι αλληλεπιδρούν με βακτήρια, έτσι ώστε να εκφράζουν (ή όχι) ορισμένα γονίδια, όπως περιγράφεται από τον Carey et al . 40 .
Δεν έχει διεξαχθεί ακόμη μια λεπτομερής τρισδιάστατη ανάλυση δομικής ομοιότητας μεταξύ των πεπτιδίων που μοιάζουν με τοξίνες που βρέθηκαν και των πρωτεϊνών αναφοράς. Ως εκ τούτου, τη στιγμή της σύνταξης, μπορούμε μόνο να υποθέσουμε ότι αυτά τα πεπτίδια που μοιάζουν με τοξίνες εμπλέκονται στις κλινικές εξωπνευμονικές εκδηλώσεις σε συμπτωματικούς ασθενείς με COVID-19. Σύμφωνα με τις γνώσεις μας, αυτά τα πεπτίδια που μοιάζουν με τοξίνες δεν έχουν ποτέ ερευνηθεί σε ζώα που θεωρούνται δεξαμενές του SARS-CoV.
συμπεράσματα
Έχει παρατηρηθεί η παρουσία (ολιγο-)πεπτιδίων σχεδόν πανομοιότυπων με τοξικά συστατικά δηλητηρίων από ζώα. Τα δεδομένα και τα αποτελέσματα που αναφέρονται εδώ υποδηλώνουν μια συσχέτιση μεταξύ της νόσου COVID-19 και της απελευθέρωσης αυτών στο σώμα και εγείρουν μια σειρά ερωτημάτων:
-
Συμφωνούν αυτά τα ευρήματα με αυτά που προτάθηκαν από τον Tizabi et al . 41 , δηλαδή ένας πιθανός θεραπευτικός ρόλος για τη νικοτίνη, τους νικοτινικούς αγωνιστές ή τους θετικούς αλλοστερικούς ρυθμιστές των νικοτινικών χολινεργικών υποδοχέων στον COVID-19;
-
Εάν προκληθεί από το SARS-CoV-2, μπορεί η παραγωγή πεπτιδίων που μοιάζουν με τοξίνες να εμπλέκεται στις νευρολογικές διαταραχές και τραυματισμούς που παρατηρούνται σε νοσηλευόμενους ασθενείς με COVID-19;
-
Εάν προκληθεί από το SARS-CoV-2, μπορεί η παραγωγή πεπτιδίων που μοιάζουν με τοξίνες να επηρεάσει σύνθετες ασθένειες που προφανώς προκαλούνται ή ενισχύονται από το COVID-19, όπως π.χ. το σύνδρομο Guillain-Barré 42 ή τη νόσο του Πάρκινσον 43 ?
-
Τα πεπτίδια που μοιάζουν με τοξίνες σχετίζονται με τη μόλυνση από SARS-CoV-2 ή με άλλες ιογενείς λοιμώξεις ή, γενικότερα, η παρουσία τους σχετίζεται με την ασθένεια;
-
Τα ευρήματά μας υποστηρίζουν την πρόταση της Κοινοπραξίας iVAMP 44 σχετικά με τις σχέσεις μεταξύ των ζωικών αδένων δηλητηρίου και του μικροπεριβάλλοντος των μικροοργανισμών;
Θεωρούμε ότι η άμεση κοινοποίηση αυτών των αποτελεσμάτων μπορεί να συμβάλει στο ξεμπλέξιμο του πολύπλευρου συνόλου κλινικών εκδηλώσεων σε συμπτωματικούς ασθενείς με COVID-19 και στην περαιτέρω κατανόηση των μηχανισμών που εμπλέκονται.
Διαθεσιμότητα δεδομένων
Υποκείμενα δεδομένα
Uniprot: Ομόλογος αναστολέας πρωτεάσης σερίνης τύπου Kunitz αλυσίδα βήτα-βουγαροτοξίνης Β1 [ Bungarus candidus (Μαλαϊανό krait)]. Αριθμός Q8AY46 , https://identifiers.org/uniprot: Q8AY46
Uniprot: Βασική φωσφολιπάση A2 BFPA, svPLA2, EC 3.1.1.4 (Αντιμικροβιακή φωσφολιπάση A2) (Φωσφατιδυλοχολίνη 2-ακυλυδρολάση) [ Bungarus fasciatus (Banded krait) (Pseudoboa fasciata)]. Αριθμός A6MEY4 , https://identifiers.org/Uniprot: A6MEY4
Uniprot: Φωσφολιπάση A2 MALT0035C, svPLA2, EC 3.1.1.4 [ Micrurus altirostris (Ουρουγουανό κοραλλιογενές φίδι) (Elaps altirostris)]. Αριθμός F5CPF1 , https://identifiers.org/Uniprot: F5CPF1
Uniprot: ψευδάργυρος μεταλλοπρωτεϊνάση-διισιντεγρίνης NaMP, EC 3.4.24.- (Snake venom metalloproteinase, SVMP) [ Naja atra (κινεζική κόμπρα)]. Αριθμός A8QL59 , https://identifiers.org/Uniprot: A8QL59
Uniprot: Όξινη φωσφολιπάση A2 D, svPLA2, EC 3.1.1.4 (APLA) (2-ακυλυδρολάση φωσφατιδυλοχολίνης) [ Naja sputatrix (Malayan spitting cobra) (Naja naja sputatrix)]. Αριθμός Q9I900 , https://identifiers.org/Uniprot:A9I900
Uniprot: Μη καταλυτική υπομονάδα omicarin-C ενεργοποιητής δηλητηρίου προθρομβίνης, vPA (πρωτεΐνη παρόμοια με τον παράγοντα πήξης του δηλητηρίου) [Διάσπαση σε: βαριά αλυσίδα μη καταλυτικής υπομονάδας Omicarin-C. Ελαφριά αλυσίδα μη καταλυτικής υπομονάδας Omicarin-C] [ Oxyuranus microlepidotus (Inland taipan) (Diemenia microlepidota)]. Αριθμός πρόσβασης A58L90, https://identifiers.org/Uniprot: Q58L90
Uniprot: Μη καταλυτική υπομονάδα οσκουταρίνης-C ενεργοποιητής δηλητηρίου προθρομβίνης, vPA (πρωτεΐνη παρόμοια με τον παράγοντα πήξης του δηλητηρίου) [Διάσπαση σε: βαριά αλυσίδα μη καταλυτικής υπομονάδας Oscutarin-C. Ελαφριά αλυσίδα μη καταλυτικής υπομονάδας Oscutarin-C] [ Oxyuranus scutellatus (Παράκτιο ταϊπάν)]. Αριθμός Q58L91 , https://identifiers.org/Uniprot: Q58L91
Uniprot: Short neurotoxin 4, SNTX4 (Alpha-neurotoxin 4) [ Pseudonaja textilis (Ανατολικό καφέ φίδι)]. Αριθμός Q9W7J9 , https://identifiers.org/Uniprot: Q9W7J9
Uniprot: Ομόλογη όξινη φωσφολιπάση Α2 αλυσίδα textilotoxin D, ομόλογο svPLA2 [ Pseudonaja textilis (Ανατολικό καφέ φίδι)]. Αριθμός P23028 , https://identifiers.org/Uniprot: P23028
Uniprot: Παράγοντας πήξης V [Διάσπαση σε: βαριά αλυσίδα παράγοντα πήξης V. Ελαφρά αλυσίδα παράγοντα πήξης V] [ Pseudonaja textilis (Ανατολικό καφέ φίδι)]. Αριθμός Q593B6 , https://identifiers.org/Uniprot: Q593B6
Uniprot: Μη καταλυτική υπομονάδα ψευδαρίνης-C ενεργοποιητής δηλητηρίου προθρομβίνης, PCNS, vPA (πρωτεΐνη παρόμοια με τον παράγοντα πήξης του δηλητηρίου) [Διάσπαση σε: βαριά αλυσίδα μη καταλυτικής υπομονάδας Pseutarin-C. Ελαφριά αλυσίδα μη καταλυτικής υπομονάδας ψευδαρίνης-C] [ Pseudonaja textilis (Ανατολικό καφέ φίδι)]. Αριθμός Q7SZN0 , https://identifiers.org/Uniprot: Q7SZN0
Uniprot: πρωτεΐνη δηλητηρίου πλούσια σε κυστεΐνη ENH1, CRVP (πλούσια σε κυστεΐνη εκκριτική πρωτεΐνη ENH1, CRISP-ENH1) [ Pseudoferania polylepis (νεροφίδι του Macleay) (Enhydris polylepis)]. Αριθμός Q2XXQ3 , https://identifiers.org/Uniprot: Q2XXQ3
Uniprot: Νατριουρητικά πεπτίδια που ενισχύουν τη βραδυκινίνη και τύπου C (Brain BPP-CNP, bBPP-CNP) (Evasin-CNP) [Διάσπαση σε 12 αλυσίδες] [ Bothrops jararaca (Jararaca)]. Αριθμός Q9PW56 , https://identifiers.org/Uniprot: Q9PW56
Uniprot: Αναστολέας μεταλλοπρωτεάσης δηλητηρίου φιδιού 02D01 (02E11) (10F07) (Svmpi-Eoc7) [Διαχωρίζεται σε 15 αλυσίδες] [ Echis ocellatus (Ocellated πριονιδωτή οξιά)]. Αριθμός A8YPR6 , https://identifiers.org/Uniprot: A8YPR6
Uniprot: Μεταλλοπρωτεϊνάση ψευδαργύρου/δισεντερίνη [Διάσπαση σε: Snake venom metalloproteinase brevilysin L4, SVMP (Snake venom metalloproteinase hxl-1, EC 3.4.24.-) ; Disintegrin brevicaudin-1a; Disintegrin brevicaudin-1b (Disintegrin adinbitor) (Disintegrin halystatin)] [Gloydius brevicaudus (κορεατικό φίδι slamosa) (Agkistrodon halys brevicaudus)]. Αριθμός Q698K8 , https://identifiers.org/Uniprot: Q698K8
Uniprot: Χαλυσάση παρόμοια με μεταλλοπρωτεϊνάση ψευδαργύρου, EC 3.4.24.- (Μεταλλοπρωτεϊνάση δηλητηρίου φιδιού, SVMP) (Πρωτεΐνη που προκαλεί αγγειακή απόπτωση, VAP) [ Gloydius halys (κινεζική υδάτινη μοκασίνα) (Agkistrodon halys)]. Αριθμός Q8AWI5 , https://identifiers.org/Uniprot: Q8AWI5
Uniprot: Alpha-elapitoxin-Oh2b, Alpha-EPTX-Oh2b (Alpha-neurotoxin) (LNTX3) (Long neurotoxin OH-6A/OH-6B) (OH-3) [ Ophiophagus hannah (King cobra) (Naja hannah)]. Αριθμός P82662 , https://identifiers.org/Uniprot: P82662
Uniprot: Όξινη φωσφολιπάση A2 PePLA2, svPLA2, EC 3.1.1.4 (2-ακυλυδρολάση φωσφατιδυλοχολίνης) [ Protobothrops elegans (Elegant pitviper) (Trimeresurus elegans)]. Αριθμός Q2PG83 , https://identifiers.org/Uniprot: Q2PG83
Uniprot: Βασική φωσφολιπάση A2 PL-X, svPLA2, EC 3.1.1.4 (2-ακυλυδρολάση φωσφατιδυλοχολίνης) [ Protobothrops elegans (Elegant pitviper) (Trimeresurus elegans)]. Αριθμός P06860 , https://identifiers.org/Uniprot: P06860
Uniprot: Νατριουρητικά πεπτίδια που ενισχύουν τη βραδυκινίνη και τύπου C (BPP-CNP) [Διαχωρισμένα σε έξι αλυσίδες] [ Protobothrops flavoviridis (Habu) (Trimeresurus flavoviridis)]. Αριθμός P0C7P5 , https://identifiers.org/Uniprot: P0C7P5
Uniprot: Φωσφολιπάση A2 AP-PLA2-I, PLA2, EC 3.1.1.4 (Φωσφατιδυλοχολίνη 2-ακυλυδρολάση 2) [ Acanthaster planci (αστερίας με αγκάθια στέμμα)]. Αριθμός Q2C2C2 , https://identifiers.org/Uniprot: Q3C2C2
Uniprot: Κονοτοξίνη Cl9.6 [ Californiconus californicus (California cone) (Conus californicus)]. Αριθμός D6C4M3 , https://identifiers.org/Uniprot: D6C4M3
Uniprot: Αναστολέας πρωτεάσης σερίνης τύπου Kunitz κωνοτοξίνη Cal9.1a [ Californiconus californicus (California cone) (Conus californicus)]. Αριθμός D2Y488 , https://identifiers.org/Uniprot: D2Y488
Uniprot: Κονοτοξίνη Cl14.9 [ Californiconus californicus (California cone) (Conus californicus)]. Αριθμός D6C4J8 , https://identifiers.org/Uniprot: D6C4J8
Uniprot: Άλφα-κωνοτοξίνη CIB (C1.2) [ Conus catus (Κώνος γάτας)]. Αριθμός P0DPT2 , https://identifiers.org/Uniprot: P0DPT2
Uniprot: Conotoxin Fla16d (Conotoxin Fla16.1) [Διάσπαση σε: Conotoxin fla16a; Κονοτοξίνη fla16b; Κονοτοξίνη fla16c] [ Conus flavidus (Κίτρινος κώνος Ειρηνικού)], Αριθμός V5V893 , https://identifiers.org/Uniprot: V5V893
Uniprot: Sigma-conotoxin GVIIIA [ Conus geographus (Κώνος Γεωγραφίας) (Nubecula geographus)]. Αριθμός P58924 , https://identifiers.org/Uniprot: P58924
Uniprot: Conotoxin Mr15.2 (Mr094) [ Conus marmoreus (Μαρμάρινος κώνος)]. Αριθμός P0DM19 , https://identifiers.org/Uniprot: P0DM19
Uniprot: Conotoxin mr3g (Mr3.6) [ Conus marmoreus (Μαρμάρινος κώνος)]. Αριθμός P0C1N5 , https://identifiers.org/Uniprot: P0C1N5
Uniprot: Conotoxin Pu6.1 [ Conus pulicarius (Κώνος που τσιμπήθηκε από ψύλλους)]. Αριθμός D2DGD8 , https://identifiers.org/Uniprot: D2DGD8
Uniprot: Pu1.5 τύπου άλφα-κωνοτοξίνης [ Conus pulicarius (Κώνος που τσιμπήθηκε από ψύλλους)]. Αριθμός P0C8U9 , https://identifiers.org/Uniprot: P0C8U9
Uniprot: Υποθετική άλφα-κωνοτοξίνη Qc alphaL-1, QcaL-1 [ Conus quercinus (Κώνος βελανιδιάς)]. Αριθμός A1X8B8 , https://identifiers.org/Uniprot: A1X8B8
Uniprot: Contryphan-R (Bromocontryphan) [Διάσπαση σε: [Des-Gly1]-contryphan-R] [ Conus radiatus (Rayed cone)]. Αριθμός P58786 , https://identifiers.org/Uniprot: P58786
Uniprot: Rho-conotoxin TIA, Rho-TIA [ Conus tulipa (Σαλιγκάρι κώνου κυνηγιού ψαριών) (Κώνος τουλίπας)]. Αριθμός P58811 , https://identifiers.org/Uniprot: P58811
Uniprot: Conotoxin 10 [ Conus virgo (Παρθένος κώνος)]. Αριθμός Q5K0C5 , https://identifiers.org/Uniprot: Q5K0C5
Uniprot: Conotoxin Vi15a (Vi15.1) [ Conus virgo (Παρθένος κώνος)]. Αριθμός B3FIA5 , https://identifiers.org/Uniprot: B3FIA5
Zenodo: Υποκείμενα δεδομένα για «Πεπτίδια που μοιάζουν με τοξίνες σε δείγματα πλάσματος, ούρων και κοπράνων από ασθενείς με COVID-19», https://doi.org/10.5281/zenodo.4903154 16
Αυτό το έργο περιέχει τα ακόλουθα υποκείμενα δεδομένα:
-
Αρχείο δεδομένων 1: Toxins.fasta
-
Αρχείο δεδομένων 2: Toxins.mgf
Τα δεδομένα είναι διαθέσιμα σύμφωνα με τους όρους του Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC-BY4.0)
Συγκατάθεση
Τα ανθρώπινα βιολογικά δείγματα που χρησιμοποιήθηκαν στον πειραματισμό συλλέχθηκαν και χρησιμοποιήθηκαν με τη ρητή ελεύθερη και ενημερωμένη γραπτή συγκατάθεση του ατόμου από το οποίο ελήφθη το υλικό, σύμφωνα με την ισχύουσα νομοθεσία.
Ευχαριστίες
Οι συγγραφείς ευχαριστούν τη Martina Larini και τη Simone Madama για την αναθεώρηση του χαρτιού.
Δήλωση Χρηματοδότησης
Η χρηματοδότηση χορηγήθηκε από το Κοινό Κέντρο Ερευνών της Ευρωπαϊκής Επιτροπής. Οι χρηματοδότες δεν είχαν κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, στη συλλογή και ανάλυση δεδομένων, στην απόφαση για δημοσίευση ή στην προετοιμασία του χειρογράφου.
Οι χρηματοδότες δεν είχαν κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, στη συλλογή και ανάλυση δεδομένων, στην απόφαση για δημοσίευση ή στην προετοιμασία του χειρογράφου.
Δηλώσεις
Το επιστημονικό αποτέλεσμα που εκφράζεται δεν συνεπάγεται μια πολιτική θέση της Ευρωπαϊκής Επιτροπής. Ούτε η Ευρωπαϊκή Επιτροπή ούτε οποιοδήποτε πρόσωπο που ενεργεί για λογαριασμό της Επιτροπής είναι υπεύθυνο για τη χρήση που μπορεί να γίνει αυτής της δημοσίευσης.
βιβλιογραφικές αναφορές
Απάντηση αναθεωρητή για την έκδοση 2
Εγκρίνω το χαρτί όπως είναι τώρα – το χαρτί είναι εξαιρετικό τώρα.
Παρουσιάζεται το έργο με σαφήνεια και ακρίβεια και παραθέτει την τρέχουσα βιβλιογραφία;
Εν μέρει
Εάν ισχύει, είναι κατάλληλη η στατιστική ανάλυση και η ερμηνεία της;
Ναί
Είναι διαθέσιμα όλα τα δεδομένα πηγής στα οποία βασίζονται τα αποτελέσματα για να διασφαλιστεί η πλήρης αναπαραγωγιμότητα;
Εν μέρει
Είναι ο σχεδιασμός της μελέτης κατάλληλος και η εργασία είναι τεχνικά ορθή;
Ναί
Τα συμπεράσματα που εξάγονται υποστηρίζονται επαρκώς από τα αποτελέσματα;
Ναί
Παρέχονται επαρκείς λεπτομέρειες μεθόδων και αναλύσεων ώστε να επιτρέπεται η αναπαραγωγή από άλλους;
Ναί
Εμπειρογνωμοσύνη κριτικού:
ΝΑ
Επιβεβαιώνω ότι έχω διαβάσει αυτήν την υποβολή και πιστεύω ότι έχω το κατάλληλο επίπεδο εμπειρογνωμοσύνης για να επιβεβαιώσω ότι είναι αποδεκτού επιστημονικού επιπέδου.
Απάντηση αναθεωρητή για την έκδοση 2
Ο συγγραφέας αναφέρθηκε στα ζητούμενα σημεία.
Παρουσιάζεται το έργο με σαφήνεια και ακρίβεια και παραθέτει την τρέχουσα βιβλιογραφία;
Ναί
Εάν ισχύει, είναι κατάλληλη η στατιστική ανάλυση και η ερμηνεία της;
Οχι
Είναι διαθέσιμα όλα τα δεδομένα πηγής στα οποία βασίζονται τα αποτελέσματα για να διασφαλιστεί η πλήρης αναπαραγωγιμότητα;
Εν μέρει
Είναι ο σχεδιασμός της μελέτης κατάλληλος και η εργασία είναι τεχνικά ορθή;
Εν μέρει
Τα συμπεράσματα που εξάγονται υποστηρίζονται επαρκώς από τα αποτελέσματα;
Οχι
Παρέχονται επαρκείς λεπτομέρειες μεθόδων και αναλύσεων ώστε να επιτρέπεται η αναπαραγωγή από άλλους;
Εν μέρει
Εμπειρογνωμοσύνη κριτικού:
βιολογία
Επιβεβαιώνω ότι έχω διαβάσει αυτήν την υποβολή και πιστεύω ότι έχω το κατάλληλο επίπεδο εμπειρογνωμοσύνης για να επιβεβαιώσω ότι είναι αποδεκτού επιστημονικού επιπέδου.
Απάντηση αναθεωρητή για την έκδοση 1
Οι ερευνητές αναφέρουν την ταυτοποίηση πεπτιδίων που μοιάζουν με τοξίνες σε δείγματα ασθενών με COVID-19 (δείγματα πλάσματος, ούρων και κοπράνων) χρησιμοποιώντας φασματομετρία μάζας κινητικότητας ιόντων νέφους με υγρή χρωματογραφία. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια κοόρτη μελέτης (για το πλάσμα) 15 ασθενών με COVID 19 από διαφορετικές πόλεις της Ιταλίας και από 5 μη μολυσμένα άτομα ελέγχου. Συνέλεξαν δείγματα ούρων από 2 ασθενείς με COVID19 και 2 μάρτυρες και δείγματα κοπράνων από 3 ασθενείς με COVID19 και 3 μάρτυρες. Αναφέρουν ότι πεπτίδια που μοιάζουν με τοξίνες, σχεδόν πανομοιότυπα με τοξικά συστατικά όπως κωνοτοξίνες, φωσφολιπάσες, φωσφοδιεστεράσες κ.λπ. εντοπίστηκαν από ασθενείς με COVID19, αλλά όχι σε δείγματα ελέγχου. Αναφέρουν μια επισκόπηση 36 πρωτεϊνών που καλύπτονται από πεπτίδια που μοιάζουν με τοξίνες που έχουν βρει στο πλάσμα ασθενών με COVID1. Αυτά τα πεπτίδια που μοιάζουν με τοξίνες που ανακάλυψαν μοιάζουν πολύ με διάφορες νευροτοξίνες, όπως οι άλφα κονοτοξίνες, οι άλφα κομπρατοξίνες ή παρόμοιες με τις μπουνγαροτοξίνες, όλες γνωστές ως νευροτοξίνες.
Αυτές είναι πολύ σημαντικές παρατηρήσεις, οι συγγραφείς θέτουν το ερώτημα ότι η μόλυνση από τον COVID-19 προκαλεί κατά κάποιον τρόπο αυτά τα πεπτίδια που μοιάζουν με τοξίνες στον ξενιστή και αν ναι, εάν αυτά τα πεπτίδια που μοιάζουν με νευροτοξίνες ίσως παίζουν λειτουργικό ρόλο στα νευρολογικά ευρήματα που είναι συσχετίζεται συχνά με μόλυνση από COVID-19. Ένα πολύ σημαντικό και δυνητικά κρίσιμο άρθρο που πρέπει να αναφερθεί στη συζήτηση και που οι συγγραφείς έχουν χάσει δημοσιεύτηκε πρόσφατα από τη Mary Hongying Cheng et al . (2020 1 ) όπου οι ερευνητές ανακάλυψαν ένα μοτίβο που μοιάζει με υπεραντιγόνο στην πρωτεΐνη S1 Spike, καθώς και δύο άλλες νευροτοξίνες που έχουν πεπτιδικές ομοιότητες με την άλφα κομπρατοξίνη και την άλφα μπουνγκαροτοξίνη, την άλφα κομπρατοξίνη κ.λπ. Δεδομένου αυτού του εγγράφου PNAS, είναι πλέον σαφές ότι το SARS -Ο ιός CoV2 περιέχει ήδη πεπτίδια που μοιάζουν με νευροτοξίνες. Θα ήταν απίστευτα ενδιαφέρον να δούμε εάν τα πεπτίδια που μοιάζουν με νευροτοξίνες που περιγράφονται και ανακαλύφθηκαν σε αυτό το έγγραφο PNAS υπάρχουν στα πεπτίδια που μοιάζουν με τοξίνες που περιγράφονται σε αυτή τη συγκεκριμένη μελέτη. Θα κάνει αυτό το έγγραφο και τη συζήτησή του πολύ πιο αποτελεσματικό. Τουλάχιστον το έγγραφο PNAS θα πρέπει να συζητείται και να αναφέρεται.
Παρουσιάζεται το έργο με σαφήνεια και ακρίβεια και παραθέτει την τρέχουσα βιβλιογραφία;
Εν μέρει
Εάν ισχύει, είναι κατάλληλη η στατιστική ανάλυση και η ερμηνεία της;
Ναί
Είναι διαθέσιμα όλα τα δεδομένα πηγής στα οποία βασίζονται τα αποτελέσματα για να διασφαλιστεί η πλήρης αναπαραγωγιμότητα;
Εν μέρει
Είναι ο σχεδιασμός της μελέτης κατάλληλος και η εργασία είναι τεχνικά ορθή;
Ναί
Τα συμπεράσματα που εξάγονται υποστηρίζονται επαρκώς από τα αποτελέσματα;
Ναί
Παρέχονται επαρκείς λεπτομέρειες μεθόδων και αναλύσεων ώστε να επιτρέπεται η αναπαραγωγή από άλλους;
Ναί
Εμπειρογνωμοσύνη κριτικού:
Ανοσολογία, Λοιμώδη Νοσήματα, Έμφυτες Ανοσολογικές Αποκρίσεις
Επιβεβαιώνω ότι διάβασα αυτήν την υποβολή και πιστεύω ότι διαθέτω το κατάλληλο επίπεδο εμπειρογνωμοσύνης για να επιβεβαιώσω ότι είναι αποδεκτού επιστημονικού επιπέδου, ωστόσο διατηρώ σημαντικές επιφυλάξεις, όπως περιγράφεται παραπάνω.
Βιβλιογραφικές αναφορές
Απάντηση αναθεωρητή για την έκδοση 1
12 Αυγούστου 2021: Αυτή η αναφορά αξιολόγησης από ομοτίμους δημοσιεύτηκε αρχικά με την κατάσταση Μη Εγκεκριμένη, αλλά ο κριτικός έχει ειδοποιήσει έκτοτε τη συντακτική ομάδα ότι αυτό δεν είχε σκοπό και ότι θα έπρεπε να είναι Εγκεκριμένο με επιφυλάξεις. Η κατάσταση έγκρισης της αναφοράς έχει ενημερωθεί για να αντικατοπτρίζει αυτό.
Στο παρόν χειρόγραφο οι συγγραφείς πρότειναν μια ενδιαφέρουσα συνέπεια της μόλυνσης από τον COVID 19. Η ιδέα είναι ότι η μόλυνση από τον COVID προκαλεί την παραγωγή τοξινών που είναι υπεύθυνες για τις συγκεκριμένες κλινικές εκδηλώσεις. Παρά το γεγονός ότι η προέλευση των τοξινών δεν είναι ξεκάθαρη. Οι συγγραφείς αναγνώρισαν μέσω φασματομετρίας μάζας πεπτίδια που ταιριάζουν με τις αλληλουχίες συστατικών τοξινών των δηλητηρίων από ζώα. Αυτές οι παρατηρήσεις είναι εκπληκτικές και προκλητικές. Ωστόσο, υπάρχουν πολλά σημεία που πρέπει να λάβουν υπόψη οι συγγραφείς:
-
Το ξέσπασμα του COVID-19 είναι πανδημία, επομένως ο αριθμός των προσβεβλημένων ατόμων είναι εξαιρετικά υψηλός. Ο αριθμός των δειγμάτων που αναλύονται πρέπει να είναι πολύ μεγαλύτερος. Οι συγγραφείς θα πρέπει να θεωρούν ότι έχουν τουλάχιστον τρεις διαφορετικές ομάδες. Μη μολυσμένος έλεγχος, μολυσμένος χωρίς κλινικά συμπτώματα, προσβεβλημένος με σοβαρά συμπτώματα. Για κάθε ομάδα θα πρέπει να αναλύονται τουλάχιστον 10 δείγματα για κάθε ανάλυση (αίμα, ούρα) ώστε να υπάρχει πιο αξιόπιστη στατιστική ανάλυση. Επιπλέον, η ποσότητα των τοξινών συσχετίζεται με τη σοβαρότητα του φαινοτύπου;
-
Οι συγγραφείς θα πρέπει να παρέχουν ορισμένα βιολογικά δεδομένα ότι οι τοξίνες που εντόπισαν είναι υπεύθυνες για τον κλινικό φαινότυπο. Θα πρέπει να εκτελέσουν κάποια πειράματα in vitro μολύνοντας κύτταρα (τα CALU είναι τα πιο χρησιμοποιούμενα) με COVID ή θεραπεύοντάς τα με τοξίνες. Το αποτέλεσμα πρέπει να είναι παρόμοιο.
-
Είναι δύσκολη η πρόσβαση στα αρχικά δεδομένα. Θα ήταν ενδιαφέρον να δούμε τις πεπτιδικές αλληλουχίες που ταυτοποιούνται από τη φασματομετρία μάζας. Στο Σχήμα 4 οι συγγραφείς ανέφεραν ένα παράδειγμα, αλλά δεν μοιάζει με το ότι μια εκκρινόμενη τοξίνη περιέχει το προπεπτίδιο της περιοχής οδηγό.
-
Το κείμενο χρειάζεται κάποια επεξεργασία. Η παραπομπή άλλων ερευνητικών εργασιών θα πρέπει να είναι σύμφωνη με το πρότυπο.
Παρουσιάζεται το έργο με σαφήνεια και ακρίβεια και παραθέτει την τρέχουσα βιβλιογραφία;
Ναί
Εάν ισχύει, είναι κατάλληλη η στατιστική ανάλυση και η ερμηνεία της;
Οχι
Είναι διαθέσιμα όλα τα δεδομένα πηγής στα οποία βασίζονται τα αποτελέσματα για να διασφαλιστεί η πλήρης αναπαραγωγιμότητα;
Εν μέρει
Είναι ο σχεδιασμός της μελέτης κατάλληλος και η εργασία είναι τεχνικά ορθή;
Εν μέρει
Τα συμπεράσματα που εξάγονται υποστηρίζονται επαρκώς από τα αποτελέσματα;
Οχι
Παρέχονται επαρκείς λεπτομέρειες μεθόδων και αναλύσεων ώστε να επιτρέπεται η αναπαραγωγή από άλλους;
Εν μέρει
Εμπειρογνωμοσύνη κριτικού:
βιολογία
Επιβεβαιώνω ότι διάβασα αυτήν την υποβολή και πιστεύω ότι διαθέτω το κατάλληλο επίπεδο εμπειρογνωμοσύνης για να επιβεβαιώσω ότι είναι αποδεκτού επιστημονικού επιπέδου, ωστόσο διατηρώ σημαντικές επιφυλάξεις, όπως περιγράφεται παραπάνω.
ΠΗΓΗ άρθρου:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8772524/#
Πρόσφατα Σχόλια