ویروس کووید ۱۹ دارای چهار نوع پروتئین ساختاری می باشد. پروتئین های ساختاری در حفاظت، اتصال و مونتاژ و آزادسازی کپی های جدید ویروس نقش دارند. این پروتئین ها شامل: پروتئین spike (s)، envelope (E)، membrane (M)  و nucleocapsid (N)  می باشند که پروتئین spike در خارجی ترین لایه ویروس نقش حفاظتی از RNA  را دارد. این پروتئین برجستگی های تاج مانندی را در سطح ویروس بوجود آورده که نام ویروس هم از همین مدل برگرفته شده است. نقش متفاوت این پروتئین در اتصال به غشای سلولی میزبان و ورود به آن می باشد. ویروس برای تکثیر در بدن میزبان باید سلول های زنده را در اختیار خود درآورد. زمانی که ویروس کرونا سلول مناسب را پیدا می کند، RNA  خود که شامل تمام ژنوم آن می شود را به سلول تزریق می کند. این اتصال ویروس به سلول میزبان توسط آنزیم های خاص سلول میزبان فعال می شود. در واقع این پروتئین ساختاری ویروس دارای یک سایت است که توسط آنزیم سلول میزبان به نام Furin فعال می شود. آنزیم فورین در سلول های انسان تولید می شود و پروتئین ها را فقط در مناطقی با ترکیب خاص اسید آمینه (همانند مناطقی که پروتیین اسپایک با بخش تاج مانند خود وارد شده و باعث تغییر ساختار گردیده)، برش می  دهد.

سایر ویروس های مشابه آن، این جایگاه های خاص برش را ندارند. فورین با شیوه شکستن پروتئین تاج مانند اسپایک به دو واحد کوچکتر به نامهای S1 و S2 ورود ویروس به داخل سلول و تکثیر آن را تسهیل می کند. پس از ورود ویروس به بدن به سلول های حامل  ACE2 که عمدتا در بافت تنفسی هستند حمله کرده و باعث مرگ سلولی و عفونت های بعدی می­شود. فورین در بسیاری از بافت های انسانی از جمله ریه ها ، کبد و روده کوچک یافت می شود لذا باعث سهولت ورود این ویروس در این نواحی می گردد. علاوه بر نقش فورین در تسهیل ورود ویروس نحوه اتصال بخش تاجی پروتئین اسپایک ویروس کرونا به سلول ACE2  نیز آن را متمایز از ویروس های هم خانواده خود همانند سارس و آنفلونزا می کند. این اتصال در کرونا ویروس استحکام بیشتری دارد که خود میزان ورود و انتقال را بالا میبرد. لذا مسدود کردن پروتئین های فورین با مولکول های بازدارنده خود و بررسی عوامل موثر بر تخریب اسپایک می تواند رهنمون موثری در  یافتن روش های درمانی دارویی و یا تولید واکسن باشد.

Hasan, A., Paray, B.A., Hussain, A., Qadir, F.A., Attar, F., Aziz, F.M., Sharifi, M., Derakhshankhah, H., Rasti, B., Mehrabi, M. and Shahpasand, K., 2020. A review on the cleavage priming of the spike protein on coronavirus by angiotensin-converting enzyme-2 and furin.

Journal of Biomolecular Structure and Dynamics, (just-accepted), pp.1-13.

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/07391102.2020.1754293