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重大进展!两篇Cell论文揭示冠状病毒和黄病毒增殖和传播所必需的宿主因子

  1. SARS-CoV-2
  2. TMEM41B
  3. 冠状病毒

来源:本站原创 2020-12-11 10:56

2020年12月11日讯/生物谷BIOON/---在两项新的研究中,来自美国纽约大学和洛克菲勒大学等研究机构的研究人员发现SARS-CoV-2冠状病毒增殖和传播到其他细胞所必需的一种蛋白是未来疗法可能针对的一个潜在弱点。这种称为跨膜蛋白41 B(transmembrane protein 41 B, TMEM41B)被认为在这种病毒在受感染细胞内复制和感染另
2020年12月11日讯/生物谷BIOON/---在两项新的研究中,来自美国纽约大学和洛克菲勒大学等研究机构的研究人员发现SARS-CoV-2冠状病毒增殖和传播到其他细胞所必需的一种蛋白是未来疗法可能针对的一个潜在弱点。这种称为跨膜蛋白41 B(transmembrane protein 41 B, TMEM41B)的蛋白被认为在这种病毒在受感染细胞内复制和感染另一个细胞之前,帮助塑造保护病毒遗传物质的脂肪外膜。

这些作者发现TMEM41B对SARS-CoV-2的复制至关重要。在第一项研究中,通过开展一系列实验,他们将导致COVID-19疾病的SARS-CoV-2病毒在受感染细胞中的增殖与二十几种致命的黄病毒(包括黄热病病毒、西尼罗河病毒和寨卡病毒)中的相同过程进行了比较。相关研究结果于2020年12月8日在线发表在Cell期刊上,论文标题为“TMEM41B is a pan-flavivirus host factor”。

在第二项研究中,他们还将SARS-CoV-2在受感染细胞中的增殖方式与已知导致普通感冒的其他三种季节性冠状病毒(HCoV-OC43、HCoV-NL63和HCoV-229E)进行了比较。相关研究结果于2020年12月9日在线发表在Cell期刊上,论文标题为“Genome-scale identification of SARS-CoV-2 and pan-coronavirus host factor networks”。
图片来自Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2020.12.006。

论文共同通讯作者、纽约大学格罗斯曼医学院医学助理教授John T. Poirier博士说,“总之,我们的研究首次证实了TMEM41B是黄病毒感染的关键因子,值得注意的是,它也是SARS-CoV-2等冠状病毒感染的关键因子。”

Poirier说,“面对像COVID-19这样的新型传染病,重要的第一步是绘制分子图谱,看看你有什么潜在的靶标用来对抗它。将一种新发现的病毒与其他已知的病毒进行比较,可以揭示它们所需的共同宿主因子,我们希望它们可以作为未来疫情爆发的潜在分子弱点目录。”

Poirier说,“虽然抑制TMEM41B是目前开发阻止冠状病毒感染的未来疗法的首要候选靶标,但我们的结果确定了一百多种其他蛋白,它们也可以作为潜在的药物靶点进行研究。”

在这两项新的研究中,这些作者使用基因编辑工具CRISPR对包括SARS-CoV-2在内的每种病毒感染的人体细胞中的19000多个基因中的每个基因进行灭活。然后,他们比较了每个基因失活对病毒复制能力的分子影响。

除了TMEM41B之外,这些作者还发现SARS-CoV-2和其他冠状病毒之间还共享约127个其他的分子特征。这些分子特征包括共同的生物反应或途径,这些途径涉及细胞生长、细胞间通信,以及细胞与其他细胞结合的手段。然而,他们表示,TMEM41B是被研究的这两个病毒家族(冠状病毒家族和黄病毒家族)中唯一突出的分子特征。

有趣的是,Poirier指出,TMEM41B基因的突变或改变在五分之一的东亚人身上很常见,但在欧洲或非洲人身上并不常见。然而,他提醒说,现在判断这是否解释了美国和其他地方的一些人群中COVID-19疾病的严重程度相对过高还为时过早。另一个研究结果是,与没有发生TMEM41B基因突变的细胞相比,具有这些突变的细胞对黄病毒感染的易感性降低了50%以上。

Poirier表示,还需要开展更多的研究来确定TMEM41B突变是否直接赋予了对COVID-19的保护,以及具有该突变的东亚人是否更不容易患上这种疾病。

这些作者下一步计划摸清TMEM41B在SARS-CoV-2复制中的确切作用,这样他们就可以开始测试可能阻断它的候选治疗方法。他们还计划研究具有类似潜在药物靶标的其他常见途径。

Poirier补充说,这些作者成功利用CRISPR绘制SARS-CoV-2的分子弱点图谱,为全球科学家面对未来的病毒疫情爆发提供了示范。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

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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