Coronavirus-immagine: cellule di coltura cellulare che esprimono un reporter di attività chinasi (verde) dopo l’infezione con il coronavirus umano HCoV-229E (rosso). I nuclei cellulari sono colorati in blu. Crediti: Molekulare und medizinische Virologie
L’emergere e la riemergere dei coronavirus come importanti patogeni umani rappresentano minacce persistenti per la salute pubblica globale, come dimostrato dall’impatto devastante di epidemie come la sindrome respiratoria acuta grave da coronavirus (SARS-CoV), la sindrome respiratoria mediorientale da coronavirus (MERS-CoV) e la sindrome respiratoria acuta grave da coronavirus 2 (SARS-CoV-2), che causa la malattia da coronavirus 2019 (COVID-19). Inoltre, i quattro coronavirus umani comuni (229E, HKU1, NL63 e OC43) sono responsabili del 15-30% dei casi di raffreddore comune negli adulti e possono portare a malattie gravi in individui ad alto rischio, come neonati, anziani e pazienti immunocompromessi. Comprendere la complessa interazione tra i coronavirus e le loro cellule ospiti è essenziale per chiarire la patogenesi virale e sviluppare nuove strategie terapeutiche.
Fondamentale per questo sforzo è la caratterizzazione dei percorsi di segnalazione dell’ospite sfruttati dai coronavirus per facilitare la loro replicazione ed eludere le risposte immunitarie dell’ospite.
Un team di ricerca dell’Università della Ruhr di Bochum, in Germania, ha identificato un meccanismo cellulare finora sconosciuto, cruciale per la replicazione dei coronavirus: la chinasi N-terminale c-Jun (JNK) viene attivata durante l’infezione da coronavirus umano HCoV-229E e media la fosforilazione della proteina del nucleocapside virale (N), una fase fondamentale del ciclo virale. Questi risultati contribuiscono a una migliore comprensione delle interazioni virus-ospite e potrebbero aprire nuovi approcci per l’esplorazione di strategie antivirali a lungo termine.
Il team guidato dal Dott. Yannick Brüggemann e dal Professor Eike Steinmann ha pubblicato i risultati delle sue ricerche sulla rivista npj Viruses del 18 settembre 2025.
La produzione di virus diminuisce quando la chinasi viene bloccata
Utilizzando la microscopia a cellule vive, l’immunofluorescenza quantitativa e analisi biochimiche, i ricercatori sono stati in grado di dimostrare che la JNK è specificamente attivata nelle cellule infette. Hanno utilizzato un reporter di traslocazione chinasica (KTR) per visualizzare direttamente il marcato aumento dell’attività della JNK circa 16 ore dopo l’infezione. Se la chinasi viene bloccata da inibitori specifici, la produzione virale si riduce significativamente. Questo è il caso sia dell’HcoV-229E che del SARS-CoV-2.
In collaborazione con il gruppo guidato dal Professor Michael Kracht dell’Università di Giessen, il team è stato anche in grado di dimostrare che JNK fosforila specifici residui di serina sulla proteina N. Questi siti sono conservati in vari coronavirus, indicando che JNK svolge un ruolo congiunto nella replicazione di vari tipi di virus.
Spiegano gli autori:
“Il percorso delle chinasi N-terminali c-Jun (JNK) regola molteplici processi cellulari come la proliferazione, l’apoptosi e le risposte immunitarie. JNK appartiene alla famiglia delle chinasi proteiche attivate da mitogeni (MAPK), che sono attori chiave nelle cascate di segnalazione evolutivamente conservate che trasducono gli stimoli extracellulari in diverse risposte cellulari. Dopo l’attivazione da parte di vari fattori di stress, tra cui citochine pro-infiammatorie, tossine ambientali e infezioni virali, le chinasi JNK fosforilano i substrati a valle, tra cui fattori di trascrizione come c-Jun, portando alla modulazione dell’espressione genica e della funzione cellulare. Prove sempre più numerose hanno collegato la via JNK alla patogenesi di numerose infezioni virali, evidenziandone il potenziale come bersaglio per l’intervento antivirale. In particolare, è stato dimostrato che l’attivazione di JNK favorisce la replicazione dell’HIV, del virus herpes simplex, del rotavirus, del virus dengue, del virus dell’influenza A e del SARS-CoV. Tuttavia, nonostante il crescente numero di ricerche che implicano il coinvolgimento delle chinasi JNK nelle infezioni virali, gli studi completi che delineano i meccanismi precisi con cui i coronavirus sfruttano la via JNK, in particolare HCoV-229E, rimangono limitati. In questo studio, sono stati esaminati l’attivazione e la necessità di JNK durante il ciclo di replicazione di HCoV-229E”.
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“I nostri dati evidenziano che JNK è un importante fattore dell’ospite, direttamente coinvolto nella modifica della proteina N, un passaggio fondamentale nella replicazione del virus“, spiega Brüggemann.
“Il fatto che l’inibizione di JNK ostacoli la replicazione sia di HCoV-229E che di SARS-CoV-2 dimostra il potenziale di questo percorso di segnalazione come futuro punto di partenza per nuovi agenti antivirali“, aggiunge Steinmann.
Fonte: npj Viruses