PNAS:科學家闡明病毒利用宿主細胞中關鍵蛋白進行繁殖的分子機制

2020-11-29 生物谷

2018年4月8日 訊 /生物谷BIOON/ --病毒有著非常有限的基因，因此其必須利用宿主細胞的細胞器來促進其複製繁殖，近日，一項刊登在國際雜誌PNAS上的研究報告中，來自烏普薩拉大學的科學家們通過研究發現了許多病毒能在細胞中進行運輸的特殊宿主蛋白，相關研究或為研究人員後期開發新型廣譜的抗病毒療法提供希望。

圖片來源：www.phys.org

隨著現代DNA測序技術的發展，科學家們能夠非常容易地在一個有機體中鑑別出所有編碼蛋白質的基因，然而他們常常卻無法有效理解這些蛋白質的細胞功能，文章中，研究人員就重點對一種名為ZC3H11A的人類基因進行了深入研究，長達20年時間研究人員一直並不清楚該基因功能的重要性，Shady Younis博士說道，很多年以來我們一直非常感興趣對該基因進行研究，最終我們利用CRISPR-Cas9基因編輯技術實現了在人類細胞系中失活該基因，然而，ZC3H11A基因的失活似乎並未產生太大效應，這就表明，該基因似乎對人類細胞的生長並不必要。

隨後研究人員想嘗試去研究病毒感染缺失ZC3H11A基因的細胞會出現什麼反應，讓他們吃驚的是，相比表達該基因的細胞而言，缺失該基因的細胞中腺病毒的生長發生了明顯降低，這一偶然發現似乎就是一個很好的例子，其或許能夠促進研究人員繼續深入研究人類細胞中ZC3H11A基因對於病毒感染的作用。

研究者表示，至少有4種不同的病毒（腺病毒、流感病毒、HIV和單純皰疹病毒）都會依賴ZC3H11A基因來生長，這些病毒需要該基因來將病毒的RNA從細胞核運輸到宿主細胞質中，當病毒被釋放到細胞外感染新的宿主細胞之前，病毒蛋白常常會在宿主細胞質中進行合成。ZC3H11A是一種壓力誘導的RNA結合蛋白，這似乎是細胞應對壓力的一種前所未有的部分新機制。

研究者Goran Akusjarvi表示，我們的觀察結果表明，在病毒感染期間增加ZC3H11A蛋白的水平或許是一個讓人非常驚訝的研究發現，因為病毒通常會通過關閉宿主蛋白質的產生來支持病毒繁殖；我們的研究結果顯示，在壓力發生期間，核複製病毒能夠攔截一種被激活的RNA運輸細胞機制。

所有脊椎動物機體都有ZC3H11A基因，而且該基因在所有人類細胞中都進行表達，因此毫無置疑，該基因的確有著非常重要的功能，然而，實際上，其似乎對於細胞生長並不重要，但卻對於多個病毒的繁殖非常重要，這或許就能使得該基因成為科學家們開發廣譜抗病毒療法的新型靶點。

最後研究者Leif Andersson說道，如今我們迫切需要開發出新型的抗病毒療法，這正如我們冬天所經歷的嚴重流感一樣，目前我們的主要目標就是檢測是否能有效阻斷病毒利用宿主細胞中ZC3H11A蛋白質的功能，如果在活體動物中證明能夠損傷病毒生長的話，那麼或許在其它細胞中也能夠證實該結果，這對於後期開發新型抗病毒療法或許非常重要。（生物谷Bioon.com）

原始出處：

Shady Younis, Wael Kamel, Tina Falkeborn, et al. Multiple nuclear-replicating viruses require the stress-induced protein ZC3H11A for efficient growth. PNAS (2018)  doi:10.1073/pnas.1722333115

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