新發現!感染新冠後磷酸化蛋白質出現異常變化,成病毒快速繁殖...
2020-12-07 前瞻網新發現！感染新冠後磷酸化蛋白質出現異常變化，成病毒快速繁殖「幫兇」
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在一項由國家新發傳染病實驗室(NEIDL)、再生醫學中心(CReM)和網絡系統生物學中心(CNSB)參與的多小組合作中，科學家們報告了第一張人類肺細胞對SARS-CoV-2感染的分子反應圖譜。
通過將生物工程人類肺泡細胞與複雜、高精度的質譜技術相結合，波士頓大學醫學院(BUSM)的研究人員發現了肺細胞中宿主蛋白和通路的變化，這些蛋白和通路在感染新冠病毒後會發生變化，這為疾病病理研究和阻斷新冠病毒的新治療靶點提供了新的見解。
他們發現一種被稱為「磷酸化」（phosphorylatio）的關鍵蛋白質修飾，在這些感染的肺細胞中變得異常：
蛋白質磷酸化在機體細胞內的蛋白質功能調節中發揮重要作用，在正常/健康細胞中，蛋白質豐度和蛋白質磷酸化通常是高度受控的過程。然而，他們發現新冠病毒使肺細胞陷入混亂，導致這些細胞內蛋白數量和蛋白磷酸化頻率的異常變化。這些異常變化幫助病毒繁殖，最終破壞細胞。感染細胞的破壞，可能導致廣泛的肺損傷。
據研究人員稱，一旦新冠病毒進入肺細胞，它就會迅速開始利用細胞的核心資源，而這些資源是細胞正常生長和功能所必需的。
病毒利用這些資源進行增殖，同時躲避人體免疫系統的攻擊。就這樣，新的病毒形成了，然後從精疲力竭、嚴重受損的肺細胞中退出，讓它們自我毀滅。這些新病毒之後會感染其他細胞，在這些細胞中重複同樣的循環。
研究人員檢查了感染新冠病毒後1-24小時內的肺泡細胞，以了解肺部細胞在感染後1、3、6小時內發生了什麼變化，以及在感染後24小時內發生了什麼變化。然後將這些變化與未感染的細胞進行比較。從感染和未感染的肺泡細胞中提取不同時間點對應的所有蛋白質，並用獨特的條形碼標籤進行標記，稱為「串聯質量標籤」（tandem mass tag）。這些標籤只能通過質譜儀精確檢測，允許對細胞中的蛋白質和磷酸化豐度進行穩健的定量。
「我們的結果表明，與正常/未感染的肺細胞相比，新冠病毒感染的肺細胞在數千種蛋白質和磷酸化事件的豐度上出現了急劇的變化。」醫學博士Darrell Kotton說。他是BUSM的病理學和實驗室醫學教授，也是CReM的主任。
「此外，我們的數據還顯示，新冠病毒在感染後一小時內就誘導了大量這種變化，這為完全劫持宿主肺細胞打下了基礎，」NEIDL首席研究員Elke M?hlberger博士表示。
「肺細胞有一些重要的生物學特性是其他類型細胞無法複製的，這些特性通常用於研究病毒感染，」醫學博士安德魯·威爾遜(Andrew Wilson)說，他是BUSM的醫學副教授，也是CReM的研究員。「在患者受損最嚴重的細胞類型的背景下研究病毒，可能會產生我們在其他模型系統中無法看到的發現。」
研究人員還分析了他們的數據，以確定新冠治療的潛在機會，並發現至少18種已獲得臨床批准的藥物（最初是為其他疾病開發的）可以重新用於新冠治療。這些藥物在阻止肺細胞新冠病毒的增殖方面，顯示出了非凡的前景。
研究人員認為，這些信息將有望為新的、可能有前途的、一種具有成本效益和節省時間的防治新冠策略鋪平道路。
翻譯/前瞻經濟學人APP資訊組
文章來源：https://www.sciencedaily.com/releases/2020/12/201202114502.htm
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