Looking into mucormycosis coinfections in COVID-19 patients using computational analysis
Description
Mucormycosis infection may develop after using steroids treatment to improve the severely of the symptoms in coronavirus patients. The rising in the infection rate of mucormycosis has been noticed in patients after COVID-19 infection. To understand the high morbidity mucormycosis coinfection, the cell surface Glucose Regulated Protein 78 (CS-GRP78) was docked to the virus ACE2-SARS-CoV-2 RBD to create the ACE2-SARS-CoV-2 RBD-GRP78 complex which facilitates the virus entrance into the cell. The spore coat protein homolog 3 (CotH3) of mucormycosis was modeled and docked to the ACE2-SARS-CoV-2 RBD-GRP78 complex. The binding energies of CotH3 with RBD, ACE2, and GRP78 were calculated. The binding results show that GRP78 substrate-binding domain β weakly binds to the spike RBD combined with ACE2 of the spike RBD-ACE2 complex. Its main function is to stabilize the binding between RBD and ACE2, while CotH3 has a strong affinity for the SARS-CoV-2 RBD, but not for ACE2 or GRP78. The CotH3 appeared to have the same affinity to RBD in the SARS-CoV-2 lineages with some preference to the lineage B.1.617.2 (Delta variant). The complex design illustrates that the coat protein of the fungi is more likely linked to the spike protein of the SARS-CoV-2 virus, which would explain the increased mortality mucormycosis coinfections in COVID-19 patients.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
قد تتطور عدوى الفطار المخاطي بعد استخدام علاج الستيرويدات لتحسين الأعراض الشديدة لمرضى فيروس كورونا. لوحظ ارتفاع معدل الإصابة بالفطار المخاطي في المرضى بعد عدوى COVID -19. لفهم العدوى المصاحبة للفطار المخاطي عالي المراضة، تم إرساء البروتين المنظم للجلوكوز 78 (CS - GRP78) على نطاق ارتباط مستقبلات فيروس الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 - سارس- كوف-2 لإنشاء مركب نطاق ارتباط مستقبلات فيروس الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 - سارس- كوف-2 الذي يسهل دخول الفيروس إلى الخلية. تمت نمذجة بروتين غلاف البوغ المتجانس 3 (CotH3) للفطار المخاطي ورسوه في مركب ACE2 - SARS - CoV -2 RBD - GRP78. تم حساب طاقات الربط لـ CotH3 مع RBD و ACE2 و GRP78. تُظهر نتائج الربط أن نطاق ربط الركيزة GRP78 β يرتبط ارتباطًا ضعيفًا بنطاق ارتباط مستقبلات السنبلة جنبًا إلى جنب مع الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 لمركب نطاق ارتباط مستقبلات السنبلة - الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2. وتتمثل وظيفته الرئيسية في تثبيت الارتباط بين نطاق ارتباط مستقبلات الفيروس والإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2، في حين أن CotH3 لديه تقارب قوي لنطاق ارتباط مستقبلات فيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة، ولكن ليس بالنسبة للإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 أو الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 78. يبدو أن CotH3 له نفس التقارب مع RBD في سلالات SARS - CoV -2 مع بعض التفضيل للنسب B.1.617.2 (متغير دلتا). يوضح التصميم المعقد أن بروتين طبقة الفطريات مرتبط على الأرجح ببروتين سبايك لفيروس سارس- كوف-2، مما يفسر زيادة حالات العدوى بالفطريات المخاطية لدى مرضى كوفيد-19.Translated Description (French)
Une infection par la mucormycose peut se développer après l'utilisation d'un traitement aux stéroïdes pour améliorer sévèrement les symptômes chez les patients atteints de coronavirus. L'augmentation du taux d'infection de la mucormycose a été observée chez les patients après l'infection par le COVID-19. Pour comprendre la co-infection par mucormycose à morbidité élevée, la protéine 78 régulée par le glucose de surface cellulaire (CS-GRP78) a été amarrée au virus ACE2-SARS-CoV-2 RBD pour créer le complexe ACE2-SARS-CoV-2 RBD-GRP78 qui facilite l'entrée du virus dans la cellule. L'homologue 3 de la protéine d'enveloppe de spore (CotH3) de la mucormycose a été modélisé et amarré au complexe ACE2-SARS-CoV-2 RBD-GRP78. Les énergies de liaison de CotH3 avec RBD, ACE2 et GRP78 ont été calculées. Les résultats de liaison montrent que le domaine β de liaison au substrat du GRP78 se lie faiblement au RBD de Spike combiné à l'ACE2 du complexe RBD-ACE2 de Spike. Sa fonction principale est de stabiliser la liaison entre RBD et ACE2, tandis que CotH3 a une forte affinité pour la RBD SARS-CoV-2, mais pas pour ACE2 ou GRP78. Le CotH3 semblait avoir la même affinité pour le RBD dans les lignées SARS-CoV-2 avec une certaine préférence pour la lignée B.1.617.2 (variant Delta). La conception complexe illustre que la protéine d'enveloppe des champignons est plus probablement liée à la protéine spike du virus SARS-CoV-2, ce qui expliquerait l'augmentation de la mortalité des co-infections par mucormycose chez les patients COVID-19.
Translated Description (Spanish)
La infección por mucormicosis puede desarrollarse después de usar tratamiento con esteroides para mejorar la gravedad de los síntomas en pacientes con coronavirus. Se ha observado un aumento en la tasa de infección de mucormicosis en pacientes después de la infección por COVID-19. Para comprender la coinfección de mucormicosis de alta morbilidad, la proteína regulada por glucosa de la superficie celular 78 (CS-GRP78) se acopló al virus ACE2-SARS-CoV-2 RBD para crear el complejo ACE2-SARS-CoV-2 RBD-GRP78 que facilita la entrada del virus en la célula. El homólogo de la proteína de la cubierta de la espora 3 (CotH3) de la mucormicosis se modeló y acopló al complejo ACE2-SARS-CoV-2 RBD-GRP78. Se calcularon las energías de unión de CotH3 con RBD, ACE2 y GRP78. Los resultados de unión muestran que el dominio de unión al sustrato GRP78 β se une débilmente al pico RBD combinado con ACE2 del complejo pico RBD-ACE2. Su función principal es estabilizar la unión entre RBD y ACE2, mientras que CotH3 tiene una fuerte afinidad por el SARS-CoV-2 RBD, pero no por ACE2 o GRP78. El CotH3 parecía tener la misma afinidad por RBD en los linajes SARS-CoV-2 con cierta preferencia por el linaje B.1.617.2 (variante Delta). El diseño complejo ilustra que es más probable que la proteína de la cubierta de los hongos esté vinculada a la proteína espicular del virus SARS-CoV-2, lo que explicaría el aumento de la mortalidad por coinfecciones de mucormicosis en pacientes con COVID-19.
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- النظر في حالات العدوى بالفطريات المخاطية في مرضى كوفيد-19 باستخدام التحليل الحسابي
- Translated title (French)
- Examen des co-infections par mucormycose chez les patients atteints de COVID-19 à l'aide d'une analyse informatique
- Translated title (Spanish)
- Analizar las coinfecciones por mucormicosis en pacientes con COVID-19 mediante análisis computacional
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4220873425
- DOI
- 10.3934/biophy.2022007