C O V I D 1 9 A t t a c k s t h e 1 B e t a C h a i n o f H e m o g l o b i n a n d C a p t u r e s t h e P o r p h y r i n t o I n h i b i t H u m a n H e m e M e t a b o l i s m W e n z h o n g L i u 1 2 H u a l a n L i 2 1 S c h o o l o f C o m p u t e r S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g S i c h u a n U n i v e r s i t y o f S c i e n c e E n g i n e e r i n g Z i g o n g 6 4 3 0 0 2 C h i n a 2 S c h o o l o f L i f e S c i e n c e a n d F o o d E n g i n e e r i n g Y i b i n U n i v e r s i t y Y i b i n 6 4 4 0 0 0 C h i n a C o r r e s p o n d e n c e l i u w z s u s e e d u c n A b s t r a c t T h e n o v e l c o r o n a v i r u s p n e u m o n i a C O V I D 1 9 i s a n i n f e c t i o u s a c u t e r e s p i r a t o r y i n f e c t i o n c a u s e d b y t h e n o v e l c o r o n a v i r u s T h e v i r u s i s a p o s i t i v e s t r a n d R N A v i r u s w i t h h i g h h o m o l o g y t o b a t c o r o n a v i r u s I n t h i s s t u d y c o n s e r v e d d o m a i n a n a l y s i s h o m o l o g y m o d e l i n g a n d m o l e c u l a r d o c k i n g w e r e u s e d t o c o m p a r e t h e b i o l o g i c a l r o l e s o f c e r t a i n p r o t e i n s o f t h e n o v e l c o r o n a v i r u s T h e r e s u l t s s h o w e d t h e O R F 8 a n d s u r f a c e g l y c o p r o t e i n c o u l d b i n d t o t h e p o r p h y r i n r e s p e c t i v e l y A t t h e s a m e t i m e o r f 1 a b O R F 1 0 a n d O R F 3 a p r o t e i n s c o u l d c o o r d i n a t e a t t a c k t h e h e m e o n t h e 1 b e t a c h a i n o f h e m o g l o b i n t o d i s s o c i a t e t h e i r o n t o f o r m t h e p o r p h y r i n T h e a t t a c k w i l l c a u s e l e s s a n d l e s s h e m o g l o b i n t h a t c a n c a r r y o x y g e n a n d c a r b o n d i o x i d e T h e l u n g c e l l s h a v e e x t r e m e l y i n t e n s e p o i s o n i n g a n d i n f l a m m a t o r y d u e t o t h e i n a b i l i t y t o e x c h a n g e c a r b o n d i o x i d e a n d o x y g e n f r e q u e n t l y w h i c h e v e n t u a l l y r e s u l t s i n g r o u n d g l a s s l i k e l u n g i m a g e s T h e m e c h a n i s m a l s o i n t e r f e r e d w i t h t h e n o r m a l h e m e a n a b o l i c p a t h w a y o f t h e h u m a n b o d y i s e x p e c t e d t o r e s u l t i n h u m a n d i s e a s e A c c o r d i n g t o t h e v a l i d a t i o n a n a l y s i s o f t h e s e f i n d s c h l o r o q u i n e c o u l d p r e v e n t o r f 1 a b O R F 3 a a n d O R F 1 0 t o a t t a c k t h e h e m e t o f o r m t h e p o r p h y r i n a n d i n h i b i t t h e b i n d i n g o f O R F 8 a n d s u r f a c e g l y c o p r o t e i n s t o p o r p h y r i n s t o a c e r t a i n e x t e n t e f f e c t i v e l y r e l i e v e t h e s y m p t o m s o f r e s p i r a t o r y d i s t r e s s S i n c e t h e a b i l i t y o f c h l o r o q u i n e t o i n h i b i t s t r u c t u r a l p r o t e i n s i s n o t p a r t i c u l a r l y o b v i o u s t h e t h e r a p e u t i c e f f e c t o n d i f f e r e n t p e o p l e m a y b e d i f f e r e n t F a v i p i r a v i r c o u l d i n h i b i t t h e e n v e l o p e p r o t e i n a n d O R F 7 a p r o t e i n b i n d t o p o r p h y r i n p r e v e n t t h e v i r u s f r o m e n t e r i n g h o s t c e l l s a n d c a t c h i n g f r e e p o r p h y r i n s T h i s p a p e r i s o n l y f o r a c a d e m i c d i s c u s s i o n t h e c o r r e c t n e s s n e e d s t o b e c o n f i r m e d b y o t h e r l a b o r a t o r i e s D u e t o t h e s i d e e f f e c t s a n d a l l e r g i c r e a c t i o n s o f d r u g s s u c h a s c h l o r o q u i n e p l e a s e c o n s u l t a q u a l i f i e d d o c t o r f o r t r e a t m e n t d e t a i l s a n d d o n o t t a k e t h e m e d i c i n e y o u r s e l f K e y w o r d s N o v e l C o r o n a v i r u s R e s p i r a t o r y d i s t r e s s G r o u n d g l a s s L i k e L u n g E 2 g l y c o p r o t e i n O R F 8 o r f 1 a b c h l o r o q u i n e B l o o d D i a b e t i c F l u o r e s c e n c e r e s o n a n c e e n e r g y t r a n s f e r A n c i e n t v i r u s C y t o k i n e S t o r m 1 I n t r o d u c t i o n T h e n o v e l c o r o n a v i r u s p n e u m o n i a C O V I D 1 9 i s a c o n t a g i o u s a c u t e r e s p i r a t o r y i n f e c t i o u s d i s e a s e P a t i e n t s w i t h t h e c o r o n a v i r u s p n e u m o n i a h a v e a f e v e r a n d t h e t e m p e r a t u r e a b o v e 3 8 d e g r e e s w i t h s y m p t o m s s u c h a s d r y c o u g h f a t i g u e d y s p n e a d i f f i c u l t y b r e a t h i n g a n d f r o s t g l a s s l i k e s y m p t o m s i n t h e l u n g s 1 3 A l a r g e a m o u n t o f m u c u s c a n b e d i s c o v e r e d i n t h e d i s s e c t e d t i s s u e w i t h o u t o b v i o u s v i r u s i n c l u s i o n s T h i s p n e u m o n i a w a s f i r s t d i s c o v e r e d i n D e c e m b e r 2 0 1 9 i n t h e S o u t h C h i n a S e a f o o d M a r k e t H u b e i P r o v i n c e C h i n a 4 T h e d i s e a s e i s h i g h l y t r a n s m i t t e d 5 6 N o w t h e n u m b e r o f i n f e c t e d p e o p l e h a s