COVID-19: Attacks the 1-Beta Chain of Hemoglobin and Captures the Porphyrin to Inhibit Human Heme Metabolism

10 avril 2020

Source : ChemRxiv

Auteur : Wenzhong Liu et al


ANALYSE

Commentateur : Dr Samy TALHA

Papier original à double titre, par sa méthodologie basée sur des concepts de modélisation bioinformatique, et abordant la physiopathologie de ce virus par un angle nouveau.

Résultats :

  • Les résultats de l’étude montrent que  les glycoprotéines de surface du coronavirus pourraient former un complexe sur la chaîne 1-bêta de l’hémoglobine en se combinant à l’hème et dissocier le fer de la porphyrine. Cette attaque entraînerait une diminution des capacités de l’hémoglobine à transporter l’oxygène et le dioxyde de carbone.
  • Compte tenu de ces résultats, une analyse complémentaire a révélé que la chloroquine pourrait empêcher les glycoprotéines de surface du virus (orf1ab, l’ORF3a et l’ORF10) de se lier à l’hème.
  • Le Favipiravir pourrait inhiber une protéine d’enveloppe et la protéine ORF7 de se fixer à la porphyrine, et empêcher le virus de pénétrer dans les cellules hôtes.

Point faible :

  • publié dans un journal sans comité de lecture.

Points forts :

  • hypothèse physiopathologique originale. Si vérifiée, pourrait modifier plus efficacement la prise en charge des patients (caisson hyperbare? Modification des paramètres de ventilation ?
  • a le mérite au minimum de susciter le débat

ABSTRACT

The novel coronavirus pneumonia (COVID-19) is an infectious acute respiratory infection caused by the novel coronavirus. The virus is a positive-strand RNA virus with high homology to bat coronavirus. In this study, conserved domain analysis, homology modeling, and molecular docking were used to compare the biological roles of certain proteins of the novel coronavirus. The results showed the ORF8 and surface glycoprotein could bind to the porphyrin, respectively. At the same time, orf1ab, ORF10, and ORF3a proteins could coordinate attack the heme on the 1-beta chain of hemoglobin to dissociate the iron to form the porphyrin. The attack will cause less and less hemoglobin that can carry oxygen and carbon dioxide. The lung cells have extremely intense poisoning and inflammatory due to the inability to exchange carbon dioxide and oxygen frequently, which eventually results in ground-glass-like lung images. The mechanism also interfered with the normal heme anabolic pathway of the human body, is expected to result in human disease. According to the validation analysis of these finds, chloroquine could prevent orf1ab, ORF3a, and ORF10 to attack the heme to form the porphyrin, and inhibit the binding of ORF8 and surface glycoproteins to porphyrins to a certain extent, effectively relieve the symptoms of respiratory distress. Favipiravir could inhibit the envelope protein and ORF7a protein bind to porphyrin, prevent the virus from entering host cells, and catching free porphyrins. Because the novel coronavirus is dependent on porphyrins, it may originate from an ancient virus. Therefore, this research is of high value to contemporary biological experiments, disease prevention, and clinical treatment.


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