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科学家发现 COVID-19 的关键弱点
发布日期:2023-09-15 10:34:02  稿源:cnBeta.COM

一项研究发现,如果没有关键蛋白质,病毒就无法感染人类。加州大学河滨分校(UC Riverside)的最新研究发现了 COVID 的致命弱点--它的复制依赖于关键的人类蛋白质--这可以用来防止病毒感染人类。

加州大学河滨分校研究小组在《病毒》杂志上发表的一篇新论文中描述了一项重要发现。COVID 中负责病毒复制的 N 蛋白需要人体细胞的帮助才能完成工作。

细胞中的遗传指令从 DNA 转录到信使 RNA,然后翻译成蛋白质,从而实现生长和与其他细胞交流等功能。翻译之后,蛋白质往往需要酶的额外修饰。这些所谓的翻译后修饰可确保蛋白质以独特的方式完成其预期任务。

COVID 利用了一种称为 SUMOylation 的人类翻译后过程,它能将病毒的 N 蛋白引导到正确的位置,以便在感染人类细胞后包装其基因组。一旦到达正确的位置,该蛋白就能开始将其基因拷贝到新的传染性病毒颗粒中,侵入我们更多的细胞,让我们病得更重。

这项新研究的合著者、加州大学旧金山分校综合基因组生物学研究所蛋白质组学核心实验室经理张泉清说:"如果位置不对,病毒就无法感染我们。"

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引发COVID-19的单个病毒。图片来源:Maya Peters Kostman/创新基因组研究所

蛋白质组学是研究生物体制造的所有蛋白质、它们如何被其他酶修饰以及它们在生物体中发挥的作用。"如果某人受到感染,他或她的某种蛋白质可能会出现与之前不同的表现。张说:"这正是我们的设备所要寻找的。"

在这种情况下,研究小组设计并进行了实验,使 COVID 蛋白质的翻译后修饰变得一目了然。UCR 生物工程教授、论文通讯作者廖嘉宇说:"我们利用荧光向我们展示了病毒与人类蛋白质相互作用并制造新病毒--传染性病毒粒子的位置。这种方法比其他技术更灵敏,能让我们更全面地了解人类蛋白质和病毒蛋白质之间的所有相互作用。"

生物工程团队此前利用类似方法发现,两种最常见的流感病毒--甲型流感和乙型流感需要相同的翻译后SUMOylation修饰才能复制。

这篇论文表明,COVID 依赖于 SUMOylation 蛋白,就像流感一样。阻止人类蛋白质的进入将使我们的免疫系统能够杀死病毒。

目前,治疗 COVID 最有效的方法是 Paxlovid,它可以抑制病毒复制。不过,患者需要在感染后三天内服用。如果过了三天再服用,效果就没那么好了。基于这一发现的新药将对处于各个感染阶段的患者都有用。病毒之间的相似性可能会带来全新的抗病毒药物。如果有足够的支持,Liao 估计这些药物可以在五年内开发出来。

"我认为其他病毒也可能以这种方式起作用,"廖说。"最终,我们希望既能阻断流感,也能阻断COVID-19,还有可能阻断其他病毒,如RSV和埃博拉病毒。我们正在进行新的发现,以帮助实现这一目标。"

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