A. Coronavirus Host Cell Attachment and Entry Pathway

Gambar 1. Regulasi Ekspresi ACE2 dan Mekanisme Masuk SARS-CoV-2 ke Sel Inang
 (Sc : Do Cellular Entry Mechanisms of SARS-Cov-2 Affect Myocardial Cells and Contribute to Cardiac Injury in COVID-19 Patients?)

Pernahkah Anda bertanya-tanya bagaimana virus corona seperti SARS-CoV-2 (Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2) yang menyebabkan COVID-19 (Coronavirus Disease 2019) bisa begitu cepat menyebar di tubuh? Semuanya bermula dari pintu masuk pertama ini: Coronavirus Host Cell Attachment and Entry Pathway (Jalur Pelekatan dan Masuk Sel Inang Coronavirus). Jalur seluler sederhana namun mematikan ini memungkinkan virus menjebak sel inang manusia, khususnya di paru-paru, untuk dijadikan tempat produksi virus baru. Proses ini memulai dominasi virus yang berujung pada epidemi global dan pemahamannya kini jadi kunci pengobatan masa depan.

Singkatnya mekanisme invasi virus SARS-CoV-2 awalnya memasuki sel inang melalui ikatan spesifik protein lonjakan (spike) dengan reseptor ACE2 (Angiotensin-Converting Enzyme 2) di permukaan sel, diikuti fusi membran yang difasilitasi protease TMPRSS2 (Transmembrane Protease, Serine 2) atau katepsin. Jalur ini memicu pengambilalihan organel seluler untuk replikasi virus, menyebabkan kerusakan jaringan paru dan inflamasi sistemik pada infeksi berat. Signifikansinya terletak pada potensi terapi penghambat masuk virus, seperti vaksin atau antibodi monoklonal, yang menyelamatkan nyawa jutaan orang selama pandemi.

B. Electron Transport Chain (Complex I, III, IV) Pathway

Gambar 2. Rantai transpor elektron mitokondria terdiri dari empat kompleks utama: Kompleks I (NADH-coenzyme Q reductase), Kompleks II (succinate dehydrogenase), Kompleks III (coenzyme Q-cytochrome c reductase), dan Kompleks IV (cytochrome c oxidase). Kompleks I, III, dan IV membentuk gradien proton melintasi membran dalam mitokondria (IMM) untuk sintesis ATP oleh ATP sintase. ( Sc : Cadmium-Induced Cytotoxicity: Effects on Mitochondrial Electron Transport Chain)

Setiap sel tubuh manusia bergantung pada pembangkit listrik mikroskopis di mitokondria bernama Electron Transport Chain atau Rantai Transpor Elektron. Terutama kompleks I, III, dan IV, yang menyediakan 90% ATP melalui oksidatif fosforilasi yang efisien, namun rentan terhadap gangguan patogen penyebab stres oksidatif ekstrem

Proses utama terjadi di membran dalam mitokondria, di mana elektron dari NADH dan FADH2 dialirkan melalui kompleks I (NADH dehydrogenase), kompleks III (cytochrome bc1), serta kompleks IV (cytochrome c oxidase) hingga oksigen, bersamaan dengan pemompaan proton membentuk gradien elektrokimia untuk sintesis ATP oleh ATP sintase. Sistem ini memproduksi 10 proton per molekul NADH (4 proton dari kompleks I, 4 dari kompleks III, 2 dari kompleks IV), mendukung mayoritas kebutuhan energi seluler. Ketika jalur ini terganggu misalnya kebocoran elektron memicu ROS (Reactive Oxygen Species). Muncullah kaitan dengan patologi infeksi virus dan proses penuaan, menjadikannya target strategis pengobatan penyakit mitokondrial.

C. Insulin/IGF-1 Signaling Pathway

Gambar 3. Jalur sinyal Insulin-like Growth Factor 1 (IGF-1)
(Sc:Regulation of IGF -1 signaling by microRNAs)

Jalur sinyal insulin/IGF-1 mengatur proses metabolisme, pertumbuhan, dan kelangsungan hidup sel melalui reseptor tirosin kinase yang memicu kaskade intraselular. Pathway ini krusial dalam homeostasis glukosa, proliferasi sel, dan pencegahan apoptosis, dengan gangguan sering terkait diabetes dan kanker.

Komponen utama pathway sinyal insulin/IGF-1 dimulai dengan pengikatan ligan insulin pada reseptor insulin (IR) atau IGF-1 pada reseptor IGF1R, yang memicu dimerisasi reseptor, autofosforilasi domain tirosin kinase intrinsik, serta rekrutmen adaptor kunci seperti IRS (insulin receptor substrate) dan Shc. Proses ini mengaktifkan dua cabang sinyal utama: jalur PI3K-AKT yang mendominasi efek metabolik, termasuk translokasi GLUT4 untuk uptake glukosa yang ditingkatkan, serta jalur MAPK/ERK yang mengemudikan proliferasi sel dan diferensiasi melalui induksi transkripsi faktor pertumbuhan.

Pengikatan ligan pada reseptor memicu kaskade fosforilasi bertahap yang presisi: kompleks IRS-PI3K menghasilkan lipid kedua PIP3 yang merekrut dan mengaktifkan AKT melalui PDK1 serta mTORC2, sementara adaptor Shc merekrut Grb2-SOS untuk mengaktifkan Ras-Raf-MEK-ERK. AKT selanjutnya menghambat transkripsi FOXO (sekuestrasi sitoplasmik) dan GSK3 untuk mempromosikan sintesis protein serta glikogen, sedangkan ERK yang ditranslokasi ke nukleus menginduksi transkripsi siklin D1, mendorong progresi siklus sel G1/S

Pathway ini esensial untuk pertumbuhan anak (via GH-IGF-1), regulasi metabolisme (insulin dominan), dan adaptasi stres seluler. Dalam patologi, hiperaktivasi terkait karsinogenesis, sementara resistensi (seperti pada obesitas) menurunkan IGF-1 dan memperburuk diabetes tipe 2.

D.  p62/KEAP1/NRF2 Pathway

Gambar 4. Jalur p62/KEAP1/NRF2
(Sc: Regulation of the Keap1–Nrf2 pathway by p62/SQSTM1)

Pathway selular p62/KEAP1/NRF2 merupakan jalur regulasi utama yang melibatkan protein p62 (juga dikenal sebagai SQSTM1), KEAP1, dan NRF2 untuk menanggapi stres oksidatif dan kerusakan seluler. Dalam kondisi normal, KEAP1 mengikat NRF2 di sitoplasma, memicu ubiquitinasi dan degradasi proteasomal NRF2, sehingga menekan aktivasi gen detoksifikasi. p62 berikatan langsung dengan KEAP1 melalui motif DPSTGE, bersaing dengan NRF2 dan mengganggu interaksi tersebut, yang menyebabkan stabilisasi NRF2, translokasi ke nukleus, dan aktivasi gen target seperti NQO1, HO-1, dan FTH1 melalui elemen respons antioksidan (ARE).

Akumulasi p62, sering kali akibat defisiensi otophagy atau stres, mengisolasi KEAP1 ke agregat, mencegah degradasi NRF2 dan membentuk loop umpan balik positif karena NRF2 menginduksi transkripsi p62. Fosforilasi p62 oleh mTORC1 meningkatkan afinitasnya terhadap KEAP1, memperkuat jalur ini di bawah kondisi patologis seperti kerusakan hati atau kanker. Jalur non-kanonik ini melibatkan kompetisi langsung, berbeda dari aktivasi kanonik KEAP1 oleh modifikasi sistein akibat elektrofil.

Jalur ini melindungi sel dari ferroptosis, kalsifikasi vaskular, dan neurodegenerasi dengan mengatur metabolisme besi, ROS, dan otophagy selektif. Namun, hiperaktivasi kronis seperti pada karsinoma hepatoseluler atau penyakit prion, mendorong progresi tumor dan resistensi terapi, menjadikannya target terapeutik potensial. Dalam konteks biomedis, pemahaman jalur ini relevan untuk pengembangan agen modulator seperti erastin atau rapamisin untuk terapi antioksidan dan antikanker.

ELISA Sampler Packs dari Assay Genie

Berdasarkan ribuan kutipan ilmiah dan tahun-tahun penelitian yang telah dilakukan, Assay Genie telah mengembangkan ELISA Sampler Packs.

ELISA Sampler Pack merupakan kumpulan kit ELISA pra-terlapisi 48-well yang sudah dikemas siap pakai, memungkinkan para ilmuwan mempelajari bidang penelitian tertentu seperti protein  family, biological pathway atau penyakit.

Kenapa harus ELISA Sampler Packs?

1. Isi Paket | Setiap ELISA Sampler Pack berisi 3-9 x 48 Well Pre-Coated ELISA Kit
2. Analisis Pathway| Paket dirancang untuk mengukur target kunci dalam Biological Pathway
3. Analisis Penyakit | Dikembangkan untuk mengukur biomarker utama terkait penyakit
4. Teruji | Telah divalidasi (CV%, kurva standar, linearitas, dan pemulihan spike)

Fitur & Manfaat ELISA Sampler Pack

1. Cepat | Setiap kit ELISA 48-well memiliki protokol hanya 4 jam
2. Hemat Biaya | Cara ekonomis untuk mengukur berbagai protein dalam jalur biologis dan penyakit
3. Panduan Lengkap | ELISA Guide: Prinsip, Protokol, Metode & Kit
4. Lengkap | Lebih dari 70+ paket ELISA tersedia untuk berbagai bidang penelitian
5. Kustom | Kustom paket ELISA sesuai kebutuhan Anda

Tabel 1. Produk terkait dari Assay Genie

Untuk pertanyaan produk dan stock lebih lanjut dapat menghubungi kami PT. Indogen melalui email sales.indogen@gmail.com atau melalui WhatsApp pada link berikut https://indogen.id/contact-us/

Referensi

1. Ahmad M, Wolberg A, Kahwaji CI. Biochemistry, Electron Transport Chain. [Updated 2023 Sep 4]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2025 Jan-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK526105/
2. Baird L, Yamamoto M. 2020. The Molecular Mechanisms Regulating the KEAP1-NRF2 Pathway. Mol Cell Biol. 2020 40(13):e00099-20. doi: 10.1128/MCB.00099-20. PMID: 32284348; PMCID: PMC7296212.
3. Laviola L, Natalicchio A, Giorgino F. (2007) The IGF-I signaling pathway. Curr Pharm Des. 13(7):663-9. doi: 10.2174/138161207780249146. PMID: 17346182.
4. Le K, Kannappan S, Kim T, Lee JH, Lee HR, Kim KK. 2023. Structural understanding of SARS-CoV-2 virus entry to host cells. Front Mol Biosci. 10:1288686. doi: 10.3389/fmolb.2023.1288686. PMID: 38033388; PMCID: PMC10683510.