韩国首尔基础科学研究所：SARS-CoV-2RNA相互作用组
来源：生物谷 2021-05-20 14:43
2021年5月18日讯/生物谷BIOON/---韩国首尔基础科学研究所RNA研究中心的研究者在Molecular Cell杂志上发表了题为"The SARS-CoV-2 RNA interactome"的文章。该研究鉴定了与冠状病毒rna直接相互作用的病毒和宿主蛋白。通过SARS-CoV-2与HCoV-OC43的比较显示冠状病毒RNA相互作用组的保守性。作者
2021年5月18日讯/生物谷BIOON/---韩国首尔基础科学研究所RNA研究中心的研究者在Molecular Cell杂志上发表了题为"The SARS-CoV-2 RNA interactome"的文章。该研究鉴定了与冠状病毒rna直接相互作用的病毒和宿主蛋白。通过SARS-CoV-2与HCoV-OC43的比较显示冠状病毒RNA相互作用组的保守性。作者还揭示了17种抗病毒因子，如LARP1、ZC3HAV1、TRIM25、PARP12和SHFL。最后作者还发现了9个被SARS-CoV-2劫持的前病毒因子，包括EIF3D和CSDE1。
图片来源：Lee et al.， 2021， Molecular Cell 81， 1-13 https：//doi.org/10.1016/j.molcel.2021.04.022
冠状病毒(coronavirus，CoV)是一组囊膜病毒，属于冠状病毒目冠状病毒科冠状病毒科冠状病毒亚科Nidovirales、冠状病毒科CoV和冠状病毒亚科Nidovirales、冠状病毒科CoV、冠状病毒亚科CoV。它们分为四个属：专门感染哺乳动物的阿尔法冠状病毒和β冠状病毒，以及主要感染鸟类的伽马冠状病毒和德尔塔冠状病毒。人类冠状病毒，如Alphacoronavirus HCoV229E和Betacoronavirus HCoV-OC43，自20世纪60年代以来一直被认为是普通感冒的病原体。最近，全球出现了三种高致病性人类冠状病毒：2002年的严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)、2012年的中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)和2019年的SARS-CoV-2。最近的一种是SARS-CoV-2，它会导致被称为2019年冠状病毒病(新冠肺炎)的呼吸道疾病。2020年3月，疫情被世界卫生组织(WHO)宣布为大流行。
在冠状病毒颗粒的核心，RNA基因组被包裹在核衣壳(N)蛋白中，并被包含刺突(S)蛋白、膜(M)蛋白和包膜(E)蛋白的病毒膜所包围。冠状病毒rna基因组全长30kb，是rna病毒中最长的，包含一个50帽结构和一个30聚(A)尾巴。在进入细胞后，基因组rna(Grna)作为一种信使核糖核酸(Rna)产生病毒rna所需的非结构蛋白(Nsps)。ORF1a编码多肽1a(pp1a；440-500 kDa)，被切割成11个NSP。核糖体1移码发生在ORF1a终止密码子的上游，允许下游ORF1b的翻译，产生一个大的多肽(pp1ab；740-810 kDa)，被切割成15个NSP。总共产生了16个不同的NSP片段，以允许病毒RNA合成的后续步骤。
在病毒翻译的最初阶段之后，gRNA被用作合成负链(-)的模板。RNA中间体，它们反过来充当正向(+)RNA合成的模板。从SARS-CoV-2基因组中产生了10种不同的(+)RNA，其中包括1个全长gRNA和9个亚基因组RNA(SgRNAs)。所有典型的病毒(+)RNA共享共同的50端序列，称为前导序列和3'端序列。SgRNAs是通过不连续转录产生的，这导致了50前导序列与含有下游开放阅读框架(编码结构蛋白(S、E、M和N)和辅助蛋白(3a、3c、6、7a、7b、8和9b)的''身体''部分之间的融合)。
在这项研究中，作者开发了一个强大的RNP捕获协议来定义与冠状病毒(SARS-CoV-2和HCoV-OC43)转录本相关的病毒和宿主蛋白库。网络和转录组分析结合击倒实验揭示了将病毒RNA与mRNA调节因子和假定的抗病毒因子联系在一起的宿主因素。
全面鉴定直接与SARS-CoV-2 RNA相互作用的宿主和病毒蛋白
图片来源：Lee et al.， 2021， Molecular Cell 81， 1-13 https：//doi.org/10.1016/j.molcel.2021.04.022
SARS-CoV-2是一种RNA病毒，其作为病原体的成功依赖于其改变宿主RNA结合蛋白(RBPs)的用途和逃避抗病毒RBPs的能力。为了揭示SARS-CoV-2RNA相互作用组，作者开发了一种健壮的核糖核蛋白(RNP)捕获协议，并鉴定了109个直接与SARS-CoV-2RNA结合的宿主因子。将RNP捕获到另一种冠状病毒HCoV-OC43上，揭示了冠状病毒RNA和宿主蛋白之间进化上保守的相互作用。转录组分析和敲除实验描述了17个抗病毒限制性商业惯例，包括ZC3HAV1，TRIM25，PARP12和SHFL，以及8个前病毒限制性商业惯例，如EIF3D和CSDE1，它们负责选择mRNA生命周期的多个步骤。这也导致了mTOR信号通路的下游靶点LARP1被确定为与SARS-CoV-2RNA相互作用的抗病毒宿主因子。总体而言，这项研究提供了调节冠状病毒复制的限制性商业惯例的综合清单，并为治疗干预开辟了新的途径。(生物谷 Bioon.com)
参考资料
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