Activación de la proteína espiga del coronavirus SARS a través de un corte proteolítico secuencial en dos sitios distintos

La proteína espiga del coronavirus (S) desempeña un papel clave en las etapas iniciales de la infección viral, siendo el dominio S1 responsable de la unión al receptor y el dominio S2 mediando la fusión de membranas. En algunos casos, la proteína S se corta proteolíticamente en el límite S1-S2. En el caso del coronavirus del síndrome respiratorio agudo severo (SARS-CoV), se ha demostrado que la entrada del virus requiere la proteasa endosomal cathepsina L; sin embargo, también se encontró que la infección por SARS-CoV podría ser fuertemente inducida por tratamiento con tripsina. En general, en términos de cómo el corte podría activar la fusión de membranas, el procesamiento proteolítico de la proteína S del SARS-CoV permanece poco claro. Aquí, identificamos un sitio de corte proteolítico dentro del dominio S2 del SARS-CoV (S2', R797). La mutación de R797 inhibió específicamente la fusión dependiente de tripsina tanto en ensayos de fusión célula-célula como en ensayos de entrada de pseudoviriones. También introdujimos un sitio de corte furin tanto en el sitio de corte S2' dentro de S2 793-KPTKR-797 (S2'), como en la unión de S1 y S2. La introducción de un sitio de corte furin en la posición S2' permitió la fusión célula-célula independiente de tripsina, lo que se incrementó fuertemente por la presencia de un segundo sitio de corte furin en la posición S1-S2. En conjunto, estos datos sugieren un nuevo mecanismo de activación para una proteína de fusión viral, con un evento crítico de corte proteolítico en la proteína S del SARS-CoV en la posición 797 (S2'), actuando en conjunto con el sitio de corte S1-S2 para mediar la fusión de membranas y la infectividad del virus.