...兩篇Cell論文揭示冠狀病毒和黃病毒增殖和傳播所必需的宿主因子

2020-12-13 生物谷

2020年12月11日訊/

生物谷

BIOON/---在兩項新的研究中,來自美國紐約大學和洛克菲勒大學等研究機構的研究人員發現SARS-CoV-2冠狀病毒增殖和傳播到其他細胞所必需的一種蛋白是未來療法可能針對的一個潛在弱點。這種稱為跨膜蛋白41 B(transmembrane protein 41 B, TMEM41B)的蛋白被認為在這種病毒在受感染細胞內複製和感染另一個細胞之前,幫助塑造保護病毒

遺傳

物質的脂肪外膜。

這些作者發現TMEM41B對SARS-CoV-2的複製至關重要。在第一項研究中,通過開展一系列實驗,他們將導致COVID-19疾病的SARS-CoV-2病毒在受感染細胞中的增殖與二十幾種致命的黃病毒(包括黃熱病病毒、西尼羅河病毒和寨卡病毒)中的相同過程進行了比較。相關研究結果於2020年12月8日在線發表在Cell期刊上,論文標題為「TMEM41B is a pan-flavivirus host factor」。

在第二項研究中,他們還將SARS-CoV-2在受感染細胞中的增殖方式與已知導致普通感冒的其他三種季節性冠狀病毒(HCoV-OC43、HCoV-NL63和HCoV-229E)進行了比較。相關研究結果於2020年12月9日在線發表在Cell期刊上,論文標題為「Genome-scale identification of SARS-CoV-2 and pan-coronavirus host factor networks」。

圖片來自Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2020.12.006。

論文共同通訊作者、紐約大學格羅斯曼醫學院醫學助理教授John T. Poirier博士說,「總之,我們的研究首次證實了TMEM41B是黃病毒感染的關鍵因子,值得注意的是,它也是SARS-CoV-2等冠狀病毒感染的關鍵因子。」

Poirier說,「面對像COVID-19這樣的新型傳染病,重要的第一步是繪製分子圖譜,看看你有什麼潛在的靶標用來對抗它。將一種新發現的病毒與其他已知的病毒進行比較,可以揭示它們所需的共同宿主因子,我們希望它們可以作為未來疫情爆發的潛在分子弱點目錄。」

Poirier說,「雖然抑制TMEM41B是目前開發阻止冠狀病毒感染的未來療法的首要候選靶標,但我們的結果確定了一百多種其他蛋白,它們也可以作為潛在的藥物靶點進行研究。」

在這兩項新的研究中,這些作者使用基因編輯工具CRISPR對包括SARS-CoV-2在內的每種病毒感染的人體細胞中的19000多個基因中的每個基因進行滅活。然後,他們比較了每個基因失活對病毒複製能力的分子影響。

除了TMEM41B之外,這些作者還發現SARS-CoV-2和其他冠狀病毒之間還共享約127個其他的分子特徵。這些分子特徵包括共同的生物反應或途徑,這些途徑涉及細胞生長、細胞間通信,以及細胞與其他細胞結合的手段。然而,他們表示,TMEM41B是被研究的這兩個病毒家族(冠狀病毒家族和黃病毒家族)中唯一突出的分子特徵。

有趣的是,Poirier指出,TMEM41B基因的突變或改變在五分之一的東亞人身上很常見,但在歐洲或非洲人身上並不常見。然而,他提醒說,現在判斷這是否解釋了美國和其他地方的一些人群中COVID-19疾病的嚴重程度相對過高還為時過早。另一個研究結果是,與沒有發生TMEM41B基因突變的細胞相比,具有這些突變的細胞對黃病毒感染的易感性降低了50%以上。

Poirier表示,還需要開展更多的研究來確定TMEM41B突變是否直接賦予了對COVID-19的保護,以及具有該突變的東亞人是否更不容易患上這種疾病。

這些作者下一步計劃摸清TMEM41B在SARS-CoV-2複製中的確切作用,這樣他們就可以開始測試可能阻斷它的候選治療方法。他們還計劃研究具有類似潛在藥物靶標的其他常見途徑。

Poirier補充說,這些作者成功利用CRISPR繪製SARS-CoV-2的分子弱點圖譜,為全球科學家面對未來的病毒疫情爆發提供了示範。(生物谷 Bioon.com)

參考資料:1.H.-Heinrich Hoffmann et al. TMEM41B is a pan-flavivirus host factor. Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2020.12.005.

2.William M. Schneider et al. Genome-scale identification of SARS-CoV-2 and pan-coronavirus host factor networks. Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2020.12.006.

3.Studies Reveal Potential Weaknesses in SARS-CoV-2 Infection
https://nyulangone.org/news/studies-reveal-potential-weaknesses-sars-cov-2-infection

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