Improved binding of SARS-CoV-2 Envelope protein to tight junction-associated PALS1 could play a key role in COVID-19 pathogenesis
- Microbes Infect. 2020 Nov-Dec;22(10):592-597. doi: 10.1016/j.micinf.2020.08.006.
- 1. Dipartimento di Scienze di Laboratorio e Infettivologiche, Fondazione Policlinico Universitario "A. Gemelli", IRCCS, Largo A. Gemelli 8, 00168 Roma, Italy; Dipartimento di Scienze Biotecnologiche di Base, Cliniche Intensivologiche e Perioperatorie - Sezione di Microbiologia, Università Cattolica del Sacro Cuore, Largo Francesco Vito 1, 00168 Roma, Italy.
- 2. Dipartimento di Scienze Biotecnologiche di Base, Cliniche Intensivologiche e Perioperatorie - Sezione di Biochimica e Biochimica Clinica, Università Cattolica del Sacro Cuore, Largo Francesco Vito 1, 00168 Roma, Italy.
- 3. Dipartimento di Scienze della Salute della Donna, del Bambino e di Sanità Pubblica, Fondazione Policlinico Universitario "A. Gemelli", IRCCS, Largo A. Gemelli 8, 00168 Roma, Italy. Electronic address: [email protected].
- 4. Department of Life, Health and Environmental Sciences, University of L'Aquila, 67100 L'Aquila, Italy.
- 5. Department of Health Science, University "Magna Græcia" of Catanzaro, Viale Europa, 88100 Catanzaro, Italy.
- 6. Dipartimento di Scienze Biotecnologiche di Base, Cliniche Intensivologiche e Perioperatorie - Sezione di Biochimica e Biochimica Clinica, Università Cattolica del Sacro Cuore, Largo Francesco Vito 1, 00168 Roma, Italy; Fondazione Policlinico Universitario "A. Gemelli", IRCCS, Largo A. Gemelli 8, 00168 Roma, Italy.
- 7. Dipartimento di Scienze della Salute della Donna, del Bambino e di Sanità Pubblica, Fondazione Policlinico Universitario "A. Gemelli", IRCCS, Largo A. Gemelli 8, 00168 Roma, Italy; Dipartimento di Scienze della Vita e Sanità Pubblica - Sezione di Ginecologia ed Ostetricia, Università Cattolica del Sacro Cuore, Largo Francesco Vito 1, 00168 Roma, Italy.
- 8. Dipartimento di Scienze di Laboratorio e Infettivologiche, Fondazione Policlinico Universitario "A. Gemelli", IRCCS, Largo A. Gemelli 8, 00168 Roma, Italy; Dipartimento di Scienze Biotecnologiche di Base, Cliniche Intensivologiche e Perioperatorie - Sezione di Biochimica e Biochimica Clinica, Università Cattolica del Sacro Cuore, Largo Francesco Vito 1, 00168 Roma, Italy.
The Envelope (E) protein of SARS-CoV-2 is the most enigmatic protein among the four structural ones. Most of its current knowledge is based on the direct comparison to the SARS E protein, initially mistakenly undervalued and subsequently proved to be a key factor in the ER-Golgi localization and in tight junction disruption. We compared the genomic sequences of E protein of SARS-CoV-2, SARS-CoV and the closely related genomes of bats and pangolins obtained from the GISAID and GenBank databases. When compared to the known SARS E protein, we observed a significant difference in amino acid sequence in the C-terminal end of SARS-CoV-2 E protein. Subsequently, in silico modelling analyses of E proteins conformation and docking provide evidences of a strengthened binding of SARS-CoV-2 E protein with the tight junction-associated PALS1 protein. Based on our computational evidences and on data related to SARS-CoV, we believe that SARS-CoV-2 E protein interferes more stably with PALS1 leading to an enhanced epithelial barrier disruption, amplifying the inflammatory processes, and promoting tissue remodelling. These findings raise a warning on the underestimated role of the E protein in the pathogenic mechanism and open the route to detailed experimental investigations.