LA ENFERMEDAD DE COVID -19: ORF8 Y LA GLUCOPROTEÍNA DE SUPERFICIE INHIBEN EL METABOLISMO DEL HEMO AL UNIRSE A LA PORFIRINA.

Claudia Ramos
Carrillo
MEDICINA HUMANA
EXTERNADO UCS
SEM I 2020
AUTORA: CLAUDIA RAMOS CARRILLO
PROFESOR: CÉSAR A. ESPINOZA WONG
cesarespinozawongmd@gmail.com
LA ENFERMEDAD DE
COVID -19: ORF8 Y LA
GLUCOPROTEÍNA DE
SUPERFICIE INHIBEN
EL METABOLISMO DEL
HEMO AL UNIRSE A LA
PORFIRINA.

A) Partícula de coronavirus. Este tipo de virus contiene un material genético de ARN de hebra sencilla de polaridad
positiva [(+) ssARN], con un tamaño de 27-32 kilobases. Está constituido por una nucleocápside y esta a su vez está
compuesta por (+) ssARN y la Nucleoproteína; esta estructura está cubierta de una bicapa lipídica. Aquí se
encuentran otras proteínas estructurales del coronavirus como es la proteína Spike que cubre esta partícula viral,
así como dímeros de Hemaglutinina-Esterasa (HE); también consta la proteína de Envoltura (E) altamente
hidrofóbica y la proteína de Membrana (M), la más abundante en la superficie del virión. B) Organización de los
genes en el genoma 2019-nCoV. Los genes estructurales se muestran de color rosa y los genes no estructurales de
color azul. (https://www.researchgate.net/figure/Figura-1-A-Particula-de-coronavirus-Este-tipo-de-virus-
contiene-un-material-genetico-de_fig1_340067958)
https://figshare.com/articles/COVID-
19_Disease_ORF8_and_Surface_Glycoprotein_Inhibit_Heme_Metabolism_by_Binding_to_Porphyri
n/11938173/3
La enfermedad de covid-
19:orf8 y la glucoproteína de
superficie inhiben el
metabolismo del hemo al
unirse a la porfirina.

Esta neumonía se descubrió por primera vez en
diciembre de 2019 en el mercado de mariscos del
sur de China. Provincia de Hubei, China
La nueva neumonía por coronavirus (COVID-19) es
una enfermedad infecciosa respiratoria aguda
contagiosa.
Los pacientes con coronavirus tienen fiebre y una
temperatura > a 38ºC con síntomas tales como: tos
seca, fatiga, disnea, dificultad para respirar y
signos parecidos al vidrio esmerilado en los
pulmones.
19_Disease_ORF8_and_Surface_Glyco
protein_Inhibit_Heme_Metabolism_b
y_Binding_to_Porphyrin/11938173/3

Se observa que el ácido nucleico del
nuevo coronavirus es un ARN de cadena
positiva.
Sus proteínas estructurales incluyen:
Proteína espiga (S), proteína de
envoltura (E), proteína de membrana
(M) y fosfoproteína de nucleocápside.
Las proteínas no estructurales
transcritas incluyen: orf1ab, ORF3a,
ORF6, ORF7a, ORF10 y ORF8.
https://www.researchgate.net/figure/Schematic-diagram-of-
the-SARS-coronavirus-structure-reproduced-from-ref-20The-
viral_fig2_8149726
19_Disease_ORF8_and_Surface_Glyc
oprotein_Inhibit_Heme_Metabolism
_by_Binding_to_Porphyrin/1193817
3/3
Se realizaron pruebas de aislamiento de virus y
secuenciación de ácido nucleico para confirmar que
la enfermedad fue causada por un nuevo
coronavirus
El nuevo coronavirus es altamente homólogo al coronavirus en
murciélagos, y tiene una homología significativa con el virus del
SARS.

La literatura revela índices de exámenes bioquímicos de 99 pacientes
con coronavirus, y el informe también reflejó el fenómeno anormal de
la bioquímica relacionada con la hemoglobina índices de pacientes.
Este informe demuestra que los recuentos de hemoglobina y
neutrófilos de la mayoría los pacientes han disminuido, y los valores
de índice de ferritina sérica, velocidad de sedimentación globular, la
proteína C reactiva, la albúmina y la lactato deshidrogenasa de
muchos pacientes aumentan significativamente.
Este rastreo implica que la hemoglobina del paciente está
disminuyendo, y el hemo está aumentando, y el cuerpo acumulará
demasiados iones de hierro dañinos, lo que causará inflamación en el
cuerpo y aumentará proteína C-reactiva y albúmina.
Las células reaccionan al estrés debido a la inflamación, produciendo
grandes cantidades de ferritina sérica para unir iones de hierro libres
para reducir el daño.
https://figshare.com/articles/C
OVID-
19_Disease_ORF8_and_Surface
_Glycoprotein_Inhibit_Heme_
Metabolism_by_Binding_to_Po
rphyrin/11938173/3

PORFIRINAS
Las porfirinas son los compuestos cíclicos que se forman por el
enlace de cuatro anillos pirrol mediante puentes de metino (=HC—).
Una propiedad típica de las porfirinas es la formación de complejos
con iones metálicos unidos al átomo de nitrógeno de los anillos de
pirrol.
• Los ejemplos son porfirinas de hierro como el hem de la
hemoglobina, y la porfirina que contiene magnesio, clorofila, el
pigmento fotosintético de los vegetales.
• Forman complejos con iones metálicos:
Hierro → Hemoproteinas
Magnesio → Clorofila
• Hemoproteinas de importancia Biologica:
❑Hemoglobina
❑Mioglobina
❑Citocromo C
❑Citocromo P450
❑Catalasa
❑Triptofano dioxigenasa
http://www.hgucr.es/wp-content/uploads/2015/05/WEB_SesiClin2015_Porfirias-sinc.pdf

El fosfato de cloroquina tiene un efecto definitivo sobre la neumonía por
coronavirus.
El efecto terapéutico del fosfato de cloroquina en la nueva neumonía por
coronavirus sugiere que podría estar estrechamente relacionada con el
metabolismo anormal de la hemoglobina en humanos.
Mientras tanto, un detalle que podemos notar es que la cloroquina también
es un medicamento comúnmente utilizado para tratar la porfiria.
Por lo tanto, se cree que la combinación de proteínas virales y porfirinas
provocará una serie de reacciones patológicas humanas, como una
disminución de la hemoglobina.
19_Disease_ORF8_and_Surface_Glycoprotein_Inhibit_Heme_Metabolism_by_Binding_
to_Porphyrin/11938173/3

Es de gran importancia científica analizar la función de las
proteínas del nuevo coronavirus mediante métodos
bioinformáticos.
En este estudio, se utilizaron técnicas de predicción de
dominios conservados, modelos de homología y acoplamiento
molecular para analizar las funciones de las proteínas
relacionadas con el virus.
Este mecanismo del virus inhibió la vía metabólica normal del
hemo e hizo que las personas mostraran síntomas de la
enfermedad.
Este estudio encontró que ORF8 y la glicoproteína de superficie
tenían una función para combinarse con la porfirina para formar
un complejo, mientras que orf1ab, ORF10, ORF3a atacan de
forma coordinada el hemo para disociar el hierro para formar la
porfirina.
Basado en los resultados de investigación anteriores, también
verificamos el papel del fosfato de cloroquina mediante la
tecnología de acoplamiento molecular para ayudar al
tratamiento clínico.
19_Disease_ORF8_and_Surface_Glycoprotein_Inhibit
_Heme_Metabolism_by_Binding_to_Porphyrin/1193
8173/3

MATERIALES Y
MÉTODOS
• Las secuencias de proteínas se descargaron de NCBI: Todas
las proteínas del nuevo coronavirus de Wuhan; Proteína de
unión a hemo; Hemo oxidasa; Se utilizaron secuencias de
proteínas para analizar el dominio conservado.
• Todas las proteínas del nuevo coronavirus de Wuhan también
se usaron para construir estructuras tridimensionales mediante
modelos de homología.
2.1. Conjunto de datos
• Se realizó una serie de análisis bioinformáticos basados en
secuencias de proteínas biológicas publicadas en este estudio
2.2 Vista de flujo del análisis bioinformático
Figura 1. Vista de flujo del análisis bioinformático
19_Disease_ORF8_and_Surface_Glycoprotei
n_Inhibit_Heme_Metabolism_by_Binding_to
_Porphyrin/11938173/3

• MEME Suite es un sitio web en línea que integra muchas
herramientas de predicción y anotación. El algoritmo de máxima
expectativa (EM) es la base para la identificación del motivo por
parte del MEM.
2.3 Análisis del dominio conservado
• SWISS-MODEL es un servidor de modelado de homología
completamente automático para la estructura de proteínas, al que
se puede acceder a través de un servidor web.
2.4 Modelado de homología
• El acoplamiento molecular es el proceso de encontrar el mejor
patrón de coincidencia entre dos o más moléculas a través de la
coincidencia geométrica y la coincidencia de energía.
2.5 Tecnología de acoplamiento molecular
MATERIALES
Y MÉTODOS
19_Disease_ORF8_and_Surface_Glycoprotein_Inhibit
_Heme_Metabolism_by_Binding_to_Porphyrin/1193
8173/3
Figura 3.3D esquemas de estructura de las nuevas proteínas de coronavirus por el modelo de
homología. A. E2 glicoproteínade la glicoproteína de superficie. B. Proteína de sobre. C. fosfoproteína
nucleocápside.D. proteína orf1ab. E. proteína ORF8. F. proteína ORF7a.

RESULTADOS
• En los humanos, la hemoglobina puede
degradarse en globina y hemo. El hemo está
compuesto por una porfirina y un ion de hierro,
y el ion de hierro está en el medio de la
porfirina.
• El hemo es insoluble en agua y se puede
combinar con proteínas de unión al hemo para
formar un complejo y ser transportado al
hígado.
• La porfirina se degrada en bilirrubina y se
excreta del conducto biliar, y el cuerpo puede
reutilizar el hierro.
• Si las proteínas virales pueden unirse a la
porfirina del hemo, deberían tener una
capacidad de unión similar a la proteína de
unión al hemo humano, es decir, las proteínas
del virus y las proteínas de unión al hemo
deberían tener dominios conservados
similares.
3.1 Proteínas estructurales de virus
que unen porfirina
19_Disease_ORF8_and_Surface_Glyc
oprotein_Inhibit_Heme_Metabolism
_by_Binding_to_Porphyrin/1193817
3/3
https://www.slideshare.net/nubiaelizabeth1/sntesis-de-hemoglobina/4

19_Disease_ORF8_and_Surface_Glycoprotein_Inhibit_Heme_Metab
olism_by_Binding_to_Porphyrin/11938173/3
Figura 4. Resultados de acoplamiento molecular de las proteínas de estructura viral y la porfirina (estructura roja).
A. Resultados de acoplamiento molecular de la glicoproteína E2 y la porfirina.
1. Proteínas de estructura viral.
2. Vista de las secciones de encuadernación

19_Disease_ORF8_and_Surface_Glycoprotein_Inhibit_He
me_Metabolism_by_Binding_to_Porphyrin/11938173/3
1 2
B. Resultados de acoplamiento molecular de la proteína de la envoltura y la porfirina.

19_Disease_ORF8_and_Surface_Glycoprotein_Inhibit_Heme_Meta
bolism_by_Binding_to_Porphyrin/11938173/3
1 2
C. Resultados de acoplamiento molecular de la fosfoproteína nucleocápside y la porfirina.

Figura 5. Dominios conservados entre las proteínas de estructura y las proteínas
hemooxigenasa humanas.
A. Dominios conservados de glucoproteína de superficie. B. Dominios conservados de
proteína de envoltura.

Figura 5. Dominios conservados entre las proteínas de estructura y las proteínas
hemooxigenasa humanas.
C.Dominios conservados de membrana. D. Dominios conservados de fosfoproteína de
nucleocápside.

• Si las proteínas no estructuradas (ID: YP_009724396.1) pueden
unirse a la porfirina del hemo, debería tener una capacidad de unión
similar a la proteína de unión al hemo humano. Luego, el servidor en
línea de HEME se utilizó para buscar dominios conservados entre las
proteínas no estructuradas y las proteínas de unión al hemo humano.
• La Figura 6 muestra que cinco proteínas virales (orf1ab, ORF3a,
ORF7a, ORF8 y ORF10) y proteínas de unión a hemo tienen
dominios funcionales conservados, pero ORF6 y proteínas de unión
a hemo no tienen ningún dominio funcional conservado.
• Los valores del valor p son pequeños, también fueron
estadísticamente significativos.
• Los dominios en las cinco proteínas virales son diferentes, lo que
sugiere que la capacidad de la proteína no estructural para unirse a
la porfirina puede ser ligeramente diferente.
3.2 Las proteínas no estructurales del virus se unen a la porfirina
19_Disease_ORF8_and_Surface_Glycoprotein_Inhibit_Heme_
Metabolism_by_Binding_to_Porphyrin/11938173/3
Conserved domains of ORF7a. E. Conserved domains of ORF8. F. Conserved domains of ORF10.

Figura 6. Dominios conservados entre proteínas no estructurales y proteínas de unión a
hemo humano.
A. Dominios conservados de orf1ab. B. Dominios conservados de ORF3a.
19_Disease_ORF8_and_Surface_Glycoprotein_Inhibit_Heme_Me
tabolism_by_Binding_to_Porphyrin/11938173/3

hemo humano.
C. Dominios conservados de ORF6. E. Dominios conservados de ORF7a.
19_Disease_ORF8_and_Surface_Glycoprotein_Inhibit_Heme_Metabolis
m_by_Binding_to_Porphyrin/11938173/3

hemo humano.
E. Dominios conservados de ORF8. F. Dominios conservados de ORF10.
19_Disease_ORF8_and_Surface_Glycoprotein_Inhibit_Heme_Metabolism_by_
Binding_to_Porphyrin/11938173/3

Figura 7. Resultados de acoplamiento molecular de proteínas no estructurales virales y la
porfirina (rojo).
A. Resultados de acoplamiento molecular de la proteína orf1ab y la porfirina.
19_Disease_ORF8_and_Surface_Glycoprotein_Inhibit_Heme
_Metabolism_by_Binding_to_Porphyrin/11938173/3

porfirina (rojo).
B. Resultados de acoplamiento molecular de la proteína ORF8 y la porfirina.
19_Disease_ORF8_and_Surface_Glycoprotein_Inhibit_Heme_Metabolism_by_
Binding_to_Porphyrin/11938173/3

porfirina (rojo).
C. Resultados de acoplamiento molecular de la proteína ORF7a y la porfirina
19_Disease_ORF8_and_Surface_Glycoprotein_Inhibit_Heme_Metabolism_by
_Binding_to_Porphyrin/11938173/3

Figura 8. Dominios conservados entre proteínas no estructurales y hemo oxigenasa
humana proteínas.
A. Dominios conservados de orf1ab. B. Dominios conservados de ORF3a.

humana proteínas
C. Dominios conservados de ORF6. D. Dominios conservados de ORF7a.
19_Disease_ORF8_and_Surface_Glycoprotein_Inhibit_Heme_Metabolism_by
_Binding_to_Porphyrin/11938173/3

humana proteínas. E. Dominios conservados de ORF8. F. Dominios conservados de
ORF10.
19_Disease_ORF8_and_Surface_Glycoprotein_Inhibit_Heme_Metabolis
m_by_Binding_to_Porphyrin/11938173/3

• Los componentes químicos en el fosfato de cloroquina compiten
con la porfirina y se unen a la proteína viral, inhibiendo así el
ataque de la proteína viral al hem o la unión a la porfirina.
• Para verificar el efecto del fosfato de cloroquina en el mecanismo
molecular viral de la acción, se aceptó la tecnología de
acoplamiento molecular.
• El archivo de estructura de 0TX (cloroquina) se descargó de la
base de datos PDB. Luego, se utilizó la tecnología de
acoplamiento molecular de Discovery-Studio 2016 para probar los
efectos de las proteínas virales y la cloroquina.
3.3 Validación del efecto del fosfato de cloroquina

Figura 9. Resultados de acoplamiento molecular de las proteínas de estructura viral y la
cloroquina (rojo).
A. Resultados de acoplamiento molecular de la glicoproteína E2 y la porfirina.
1. Proteínas de estructura viral. 2. Vista de las secciones de encuadernación

19_Disease_ORF8_and_Surface_Glycoprotein_Inhibit_Heme_Me
tabolism_by_Binding_to_Porphyrin/11938173/3
cloroquina (rojo).
B. Resultados de acoplamiento molecular de la proteína de la envoltura y la porfirina.
1 2

cloroquina (rojo).
C. Resultados de acoplamiento molecular de la nucleocápside fosfoproteína y la porfirina.
1 2
19_Disease_ORF8_and_Surface_Glycoprotein_Inhibit_Hem
e_Metabolism_by_Binding_to_Porphyrin/11938173/3

cloroquina (rojo estructura).
A. Resultados de acoplamiento molecular de la proteína orf1ab y la cloroquina.
1.Proteínas virales no estructurales. 2. Vista de las secciones de encuadernación.
19_Disease_ORF8_and_Surface_Glycoprotein_Inhibit_Heme_Met
abolism_by_Binding_to_Porphyrin/11938173/3

cloroquina (rojo estructura).
B. Acoplamiento molecular resultados de la proteína ORF8 y la cloroquina.
1 2

Figura 10. Resultados de acoplamiento molecular de proteínas no estructurales virales y la cloroquina (rojo estructura).
C. Resultados de acoplamiento molecular de la proteína ORF7a y la cloroquina.
1 2

DISCUSIÓN
• El origen de un virus sigue siendo un misterio. Este artículo propone que un virus podría unirse a la porfirina, lo que podría explicar el problema de
supervivencia de un virus original. Porque la porfirina tiene la energía característica de transferencia de resonancia de fluorescencia, los virus que se
unen a las porfirinas podrían obtener energía a través de este método inducido por la luz. Un virus que ganó poder podría lograr un desplazamiento
mínimo movimientos, o despertarse de la hibernación, o entrar en hibernación desde un estado activo. Dependiendo de los resultados de la
investigación en este estudio, el nuevo coronavirus era una forma de vida dependiente de la porfirina. Por lo tanto, podríamos creer que el nuevo
coronavirus se originó a partir de un virus antiguo que puede tener evolucionó a lo largo de innumerables generaciones en murciélagos.
• El efecto terapéutico del fosfato de cloroquina en la nueva neumonía por coronavirus muestra que la nueva neumonía por coronavirus podría estar
estrechamente relacionada con el metabolismo anormal de la hemoglobina en humanos. El número de hemoglobina es un indicador bioquímico
sanguíneo importante, y el contenido es diferente en diferentes géneros. El número de hombres normales es significativamente mayor que el de las
mujeres normales, lo que también podría ser una razón por la cual los hombres tienen más probabilidades de infectarse con la nueva neumonía por
coronavirus que las mujeres. Además, los pacientes con neumonía por coronavirus novedosos son la mayoría de las personas de mediana edad y
ancianos. Muchos de estos pacientes tienen enfermedades subyacentes como la diabetes. Los pacientes diabéticos tienen mayor hemoglobina
glicosilada. La hemoglobina glucosilada es una combinación de hemoglobina y glucosa en sangre, que es otra razón de la alta tasa de infección para
las personas mayores. Por lo tanto, este artículo considera que el virus interfería directamente con el ensamblaje de la hemoglobina humana. La razón
principal fue que el hemo normal era demasiado bajo.
https://figshare.com/articles/COVID-19_Disease_ORF8_and_Surface_Glycoprotein_Inhibit_Heme_Metabolism_by_Binding_to_Porphyrin/11938173/3

• Heme se une a importantes actividades biológicas como la regulación
de la expresión génica y la traducción de proteínas. La proteasa ALAS1
es una enzima limitante de la velocidad en el metabolismo anabólico del
hem, que es inhibida por el hem. Cuando el hemo es demasiado bajo,
la síntesis de la proteasa ALAS1 se inhibe y la síntesis del hemo se
bloquea nuevamente. Debido a que los rastros existentes muestran que
hay demasiado hierro libre en el cuerpo, debería ser que la molécula
productora de virus compite con el hierro por la porfirina. Inhibe la vía
anabólica del hem y causa síntomas en humanos. El complejo de
proteínas virales y la porfirina pueden ser poco solubles. Demasiada
mucosidad en los tejidos de los pacientes muertos fue la causa de
demasiada proteína mucina. La mucina podría convertir las células
sueltas en células fuertemente adheridas, y aumenta la lubricación
entre las células. Esto sugiere que el complejo conduce a una mala
conectividad celular y las células necesitan mucina para consolidar la
conectividad y la lubricidad de las células tisulares.
• Además, cuando un paciente entra en un período de infección grave,
las proteínas estructurales virales se utilizaron principalmente para el
ensamblaje del virus. Por lo tanto, no podemos encontrar inclusiones de
virus obvias en las células del tejido del paciente disecado.
DISCUSIÓN

CONCLUSIONES
• Desde la epidemia de emergencia, es de gran importancia
científica utilizar la bioinformática para analizar. El papel de
las nuevas proteínas de coronavirus (como ORF8 y
glucoproteínas de superficie). En este estudio, se aplicaron
métodos de predicción de dominio para buscar dominios
conservados. La estructura de las moléculas de proteína como
ORF8 y las glucoproteínas de superficie se obtuvieron luego
utilizando métodos de modelado de homología. La tecnología
de acoplamiento molecular se utilizó para analizar la parte de
unión de las proteínas virales al hemo y la porfirina. Los
resultados del estudio muestran que ORF8 y las
glicoproteínas de superficie podrían combinarse con la
porfirina para formar un complejo respectivamente, mientras
que ORF10, orf1ab y ORF3a atacan el hemo para disociar el
hierro para formar la porfirina. Como los dos complejos de
porfirina producidos en el cuerpo humano inhibieron la vía
anabólica del hem, causaron una amplia gama de infecciones
y enfermedades. Con estos hallazgos en mente, un análisis
posterior reveló que la cloroquina podría evitar que orf1ab,
ORF3a y ORF10 ataquen el hem para formar la porfirina e
inhiban la unión de ORF8 y las glucoproteínas de la superficie
a las porfirinas en cierta medida. Dada la epidemia actual, se
cree que los resultados de este estudio son de gran valor para
prevenir la propagación de la nueva neumonía por
coronavirus, el desarrollo de fármacos y vacunas y el
tratamiento clínico.
19_Disease_ORF8_and_Surface_Glycoprot
ein_Inhibit_Heme_Metabolism_by_Bindin
g_to_Porphyrin/11938173/3

LA ENFERMEDAD DE COVID -19: ORF8 Y LA GLUCOPROTEÍNA DE SUPERFICIE INHIBEN EL METABOLISMO DEL HEMO AL UNIRSE A LA PORFIRINA.

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