How glycobiology can help us treat and beat the COVID-19 pandemic

Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) emerged during the last months of 2019, spreading throughout the world as a highly transmissible infectious illness designated as COVID-19. Vaccines have now appeared, but the challenges in producing sufficient material and distributing them around the world means that effective treatments to limit infection and improve recovery are still urgently needed. This review focuses on the relevance of different glycobiological molecules that could potentially serve as or inspire therapeutic tools during SARS-CoV-2 infection. As such, we highlight the glycobiology of the SARS-CoV-2 infection process, where glycans on viral proteins and on host glycosaminoglycans have critical roles in efficient infection. We also take notice of the glycan-binding proteins involved in the infective capacity of virus and in human defense. In addition, we critically evaluate the glycobiological contribution of candidate drugs for COVID-19 therapy such as glycans for vaccines, anti-glycan antibodies, recombinant lectins, lectin inhibitors, glycosidase inhibitors, polysaccharides, and numerous glycosides, emphasizing some opportunities to repurpose FDA-approved drugs. For the next-generation drugs suggested here, biotechnological engineering of new probes to block the SARS-CoV-2 infection might be based on the essential glycobiological insight on glycosyltransferases, glycans, glycan-binding proteins, and glycosidases related to this pathology.publishedVersionFil: Lardone, Ricardo Dante. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.Fil: Lardone, Ricardo Dante. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentina.Fil: Garay, Yohana Camila. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.Fil: Garay, Yohana Camila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentina.Fil: Parodi, Pedro. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.Fil: Parodi, Pedro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentina.Fil: de la Fuente, Sofia. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.Fil: de la Fuente, Sofia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentina.Fil: Angeloni, Genaro. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.Fil: Angeloni, Genaro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentina.Fil: Bravo, Eduardo O. Gobierno de la Provincia de Buenos Aires. Hospital Interzonal de Agudos San Roque de Gonnet; ArgentinaFil: Schmider, Anneke K. Psychiatrische Klinik Lüneburg; AlemaniaFil: Irazoqui, Fernando José. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.Fil: Irazoqui, Fernando José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentina

Polypeptide N-acetylgalactosamine transferase 3: a post-translational writer on human health

Polypeptide N-acetylgalactosamine transferase 3 (ppGalNAc-T3) is an enzyme involved in the initiation of O-GalNAc glycan biosynthesis. Acting as a writer of frequent post-translational modification (PTM) on human proteins, ppGalNAc-T3 has key functions in the homeostasis of human cells and tissues. We review the relevant roles of this molecule in the biosynthesis of O-GalNAc glycans, as well as in biological functions related to human physiological and pathological conditions. With main emphasis in ppGalNAc-T3, we draw attention to the different ways involved in the modulation of ppGalNAc-Ts enzymatic activity. In addition, we take notice on recent reports of ppGalNAc-T3 having different subcellular localizations, highlight critical intrinsic and extrinsic functions in cellular physiology that are exerted by ppGalNAc-T3-synthesized PTMs, and provide an update on several human pathologies associated with dysfunctional ppGalNAc-T3. Finally, we propose biotechnological tools as new therapeutic options for the treatment of pathologies related to altered ppGalNAc-T3. KEY MESSAGES: ppGalNAc-T3 is a key enzyme in the human O-GalNAc glycans biosynthesis. enzyme activity is regulated by PTMs, lectin domain and protein-protein interactions. ppGalNAc-T3 is located in human Golgi apparatus and cell nucleus. ppGalNAc-T3 has a central role in cell physiology as well as in several pathologies. Biotechnological tools for pathological management are proposed.Fil: Garay, Yohana Camila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Cejas, Romina Beatríz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Lorenz, Virginia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Salud y Ambiente del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Salud y Ambiente del Litoral; ArgentinaFil: Zlocowski, Natacha. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud; ArgentinaFil: Parodi, Pedro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Ferrero, Franco Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Angeloni, Genaro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Alfonso García, Valentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Sendra, Victor German. Tufts University; Estados Unidos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Lardone, Ricardo Dante. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Irazoqui, Fernando Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentin