Une nouvelle méthode de mesure de la liaison de SARS-Cov-2 sur des cellules vivantes

02 septembre 2021

Dans une publication parue dans la revue Cell Chemical Biology, l’équipe de Ralf Jockers de l’Institut Cochin (Unité Inserm 1016 / CNRS / Université de paris) rapporte une nouvelle méthode pour détecter la liaison physique entre la protéine Spike du SARS-CoV-2 et son récepteur d’entrée dans les cellules, la protéine ACE2, sur des cellules vivantes. Ce test pourrait permettre l’identification de molécules thérapeutiques et des études mécanistiques essentielles dans la recherche d’un traitement contre la COVID-19.

Les résultats

La COVID-19 est une maladie causée par le virus SARS-CoV-2. Une étape critique de l’infection est l’entrée virale dans les cellules humaines, initiée par la liaison entre la protéine Spike du SARS-CoV-2 et ACE2, une enzyme exprimée à la surface des cellules humaines.

Des mesures in vitro, dénuées du contexte cellulaire (« cell-free »), ont été mises en place pour détecter cette liaison en utilisant des protéines recombinantes. Ces méthodes ne permettent cependant pas d’étudier la liaison entre Spike et ACE2 dans des systèmes aussi complexes que les cellules vivantes.

L’équipe dirigée par Ralf Jockers a développé un test cellulaire de liaison basé sur la technique de transfert d’énergie en temps résolu (TR-FRET) entre la protéine Spike marquée avec un fluorophore accepteur et le récepteur ACE2, exprimé dans des cellules humaines et marqué avec un fluorophore donneur. L’impact des différentes composantes de la membrane cellulaire sur cette liaison, a pu être étudié par cette méthode. Ce test de mesure est très sensible et quantitatif, et permet ainsi d’obtenir des informations sur l’affinité et la cinétique de l’interaction entre la protéine Spike de SARS-CoV-2 et les cellules humaines.

Le test de liaison TR-FRET est compatible avec des applications à haut débit et peut être utile dans l’identification de nouvelles molécules inhibitrices de cette liaison, ainsi que pour la détection et validation d’anticorps neutralisants avec un fort potentiel thérapeutique ou ceux dérivés de la vaccination.

Légende

Test de liaison quantitatif TR-FRET pour la détection de l’interaction entre la protéine Spike du SARS-CoV-2 (d2 fluorophore) et ACE2 (SNAP-lumi4-tb) dans les cellules humaines. Cette méthode est compatible avec des applications de haut débit pour le criblage et identification des molécules inhibitrices.

La liaison est mesurée dans des cellules vivantes, ce qui permet d’étudier l’impact des composantes de la membrane cellulaire, comme la protease TMPRSS2, les glycoprotéines heparan sulfates (HSPG) et corécepteurs (CD4) sur la liaison entre Spike et ACE2

Références

SARS-COV-2 spike binding to ACE2 in living cells monitored by TR-FRET

Institut Cochin

Contact chercheur : ralf.jockers@inserm.fr


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