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SARS-CoV-2（又称新型冠状肺炎病毒）的出现对各国人民的健康和生活造成了巨大的影响，已感染并导致了上百万人的死亡。SARS-CoV-2作为一种有包膜的正义单链RNA病毒，需要依赖宿主细胞因子完成自身的复制和生命周期，而被病毒感染的宿主细胞则需要在检测到病原体后激活适当的先天免疫应答来限制病毒的感染。因此，SARS-CoV-2与宿主间的相互作用对于了解病毒RNA的作用机制和宿主的固有免疫反应十分重要。尽管目前已有研究报道了SARS-CoV-2的转录组以及SARS-CoV-2与宿主间的蛋白相互作用，但在感染的人类细胞中病毒RNA是如何与宿主蛋白结合并被调控的还不清楚。

年12月21日，来自德国亥姆霍兹联合会HIRI（HelmholtzInstituteforRNA-basedInfectionResearch）的MathiasMunschauer团队在NatureMicrobiology杂志上发表题为“TheSARS-CoV-2RNA-proteininteractomeininfectedhumancells”的研究论文。该研究首次获取了在SARS-CoV-2感染的人体细胞中病毒RNA与宿主蛋白间的直接相互作用图谱，为揭示病毒RNA功能以及宿主先天免疫应答的机制提供了见解。

首先，研究人员设计了一个与SARS-CoV-2RNA及其亚基因组mRNA反义的生物素化DNA寡核苷酸库，通过RAP-MS（RNAantisensepurificationandquantitativemassspectrometry）技术获得在人类Huh7细胞中病毒RNA相互作用的蛋白，其中包括病毒编码的蛋白以及人类蛋白。研究人员发现有个人类蛋白与病毒RNA相互作用，其中包括核糖体蛋白，翻译因子，RNA解旋酶，hnRNP，m6Areaders，mRNA编辑因子，囊泡转运蛋白和与细胞骨架重塑相关的蛋白。对它们进行GO分析发现这些因子主要在翻译起始、无义介导的mRNA降解等通路上显著富集。

图1RAP-MS方法概述及发现的相互作用蛋白

感染新冠病毒后SARS-CoV-2是否激活了某些宿主反应通路？为此研究人员全面测量了在感染的细胞中的蛋白丰度的变化。在感染新冠病毒24h和未感染的Huh7细胞中有个蛋白存在富集差异，其中有13个病毒蛋白和56个人类蛋白能与病毒RNA相互作用。对富集的蛋白进行GSEA分析发现，显著富集的通路为TGFb信号,IFN-γ反应等通路,这与被感染的细胞中出现的广泛的促炎和抗病毒反应一致。在干扰素相关基因中，研究人员发现IFN信号通路的几个主要成分均显著上调，且许多与SARS-CoV-2相互作用的蛋白都与IFN反应相关，说明IFN反应可能在SARS-CoV-2感染中有重要作用。

与SARS-CoV-2相互作用的蛋白中,CNBP和LARP1以及LARP4较为显著。其中，CNBP已知是激活天然免疫反应所必需的，且与外源核酸感应反应中的促炎细胞因子的表达有关，缺乏CNBP的动物对病原体的感染高度敏感。LARP1已知是mTORC1的一个主要的下游靶标，抑制PI3K/AKT/mTOR可以抑制SARS-CoV-2RNA在细胞中的复制。研究人员发现敲除CNBP以后胞内病毒RNA的含量会升高。另外，在敲除LARP1的细胞系中，病毒RNA水平也明显高于对照组。为了研究这两个蛋白和新冠病毒的相互作用，研究人员通过eCLIP-seq实验绘制了这两个蛋白和SARS-CoV-2RNA（以及宿主RNA）的结合位点图谱，发现CNBP偏向于结合RNA的CDS区，并且在SARS-CoV-2基因组上有很多结合位点，而LARP1更倾向于结合在5‘UTR的5’近端核苷酸，且在30%的被结合的5‘UTR上都有TOP样的motif富集。

那么，靶向这些与新冠病毒RNA相互作用的蛋白及其相关通路是否能够有效抑制病毒复制？研究人员选用了4个抑制剂分别靶向相互作用组中的PPIA,ARP2,ATP1A1和DDX3X蛋白，在Huh7细胞和Calu3细胞中进行测试发现了细胞内病毒RNA的表达以及病毒的产生确实受到了抑制。

这项研究首次获取了在感染SARS-CoV-2的人类细胞中病毒RNA与蛋白的直接相互作用图谱，其中包括病毒蛋白与人类蛋白。研究人员发现对与新冠病毒相互作用的蛋白中较为显著的CNBP和LARP1进行干扰能够影响SARS-CoV-2在感染细胞中的复制，并提供了它们与宿主以及病毒RNA的结合图谱；对PPIA等蛋白进行药物抑制，能够实现两个细胞系上病毒复制的减弱，证明了靶向该相互作用组的蛋白可能对抑制SARS-CoV-2复制有效，为SARS-CoV-2的感染提供了实质性的新见解。

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