Resumen de Estudio predictivo in silico del posible acoplamiento molecular entre la proteína SARS-CoV-2-S y lectinas cianobacterianas con actividad antiviral

E. Gayozo, L. Rojas

• español

  El brote del SARS-CoV-2 ha ocasionado en pocos meses una pandemia de la enfermedad respiratoria denominada COVID-19. La glicoproteína viral S (SARS-CoV-2-S) cumple un rol fundamental en el proceso de infección viral, por lo que encontrar moléculas capaces de neutralizar dicha glicoproteína es una de las metas en la carrera por desarrollar un tratamiento eficaz para dicha afección. Las lectinas son proteínas capaces de interactuar con glicoproteínas y algunas tienen actividad antiviral neutralizante y aglutinante. Este estudio tiene por objetivos identificar in silico lectinas cianobacterianas capaces de interactuar con la SARS-CoV-2-S, y predecir los posibles sitios de acoplamiento en la glicoproteína viral y las lectinas analizadas. Para ello se seleccionaron tres lectinas aisladas de cianobacterias con actividades antivirales conocidas (la Microvirina, la Cianovirina y la Scytovirina), y se obtuvieron las estructuras proteicas de estas y de la SARS-CoV-2-S. Primeramente, se procedió a caracterizar las proteínas según las propiedades hidrofóbicas e hidrofílicas de sus residuos, seguido por las pruebas de acoplamiento entre las lectinas seleccionadas y la SARS-CoV-2-S mediante simulaciones computacionales, empleando para ello algoritmos FTDock y pyDockRST. Se seleccionó el mejor modelo de acoplamiento basado en el valor de la energía de unión del complejo. La lectina cianobacteriana con el mejor resultado en el acoplamiento con la SARS-CoV-2-S, fue la Microvirina, siendo capaz de demostrar buena afinidad con el dominio de unión al receptor (RBD), demostrando de esta manera su posible capacidad como neutralizante viral, sin embargo, la validación experimental in vitro e in vivo de estas observaciones son fundamentales.

• English

  The outbreak of SARS-CoV-2 has caused in a few months a pandemic of a new respiratory disease called COVID-19. Viral glycoprotein S (SARS-CoV-2-S) plays a fundamental role in viral infection process, so finding molecules with the ability to neutralize to this viral glycoprotein is one of the goals in the race to develop an effective treatment for this affection. Lectins are proteins capable tointeract with glycoproteins and some of them have antiviral activities neutralizing and bindingto them. The objective of this study is to identify in silicocyanobacteriallectins capable to interact with SARS-CoV-2-S, and to predict the possible coupling sites in the viral glycoprotein and the analyzed lectins. For this, three lectinsisola-ted from cianobacteriawith known antiviral activities (Microvirin, Cyanovirin and Scytovirin) were selected, these protein structures and SARS-CoV-2-S structure were obtained. Firstly, the proteins were characterized according to their residues’ hydrophobic and hydrophilic properties, followed by molecular docking experiments between selected lectins and SARS-CoV-2-S by means of compu-ter simulations, using forit,FTDock and pyDockRST algorithms. Best docking model was selected based on binding energy values of the complex. The cyanobacterial lectin with best result in docking experiments with SARS-CoV-2-S, was the Microvirin, being able to demonstrate good affinity for the receptor binding domain (RBD) of SARS-CoV-2-S, thus demonstrating its possible capacity as a neutralizer. However,anin vitroand in vivoexperimental validation of these observations are essential to be performing