STTT:中国医学科学院岑山/王健伟/郭斐发现新冠病毒劫持细胞激酶CDK2促进病毒RNA合成

2022-12-30 iNature iNature 发表于上海

该研究发现了一种新的机制,通过病毒劫持细胞激酶CDK2使RdRp在氨基酸T20位点磷酸化,从而调节SARS-CoV-2 RdRp的功能。

2019年冠状病毒病(COVID-19)大流行对全球公众健康造成了极大损害。确定对SARS-CoV-2 RNA复制至关重要的关键宿主因子有望揭示细胞作用靶标,以开发广谱抗病毒药物。

2022年12月27日,中国医学科学院/北京协和医学院岑山、王健伟及郭斐共同通讯在Signal Transduction and Targeted Therapy(IF=38)在线发表题为“SARS-CoV-2 hijacks cellular kinase CDK2 to promote viral RNA synthesis”的研究论文,该研究表明SARS-CoV-2劫持细胞激酶CDK2促进病毒RNA合成。该研究基于质谱(MS)的蛋白质组学方法,鉴定了与SARS-CoV-2的RNA依赖RNA聚合酶(RdRp)非结构蛋白12 (nsp12)相关的宿主蛋白。

在候选因子中,CDK2 (Cyclin-dependent kinase 2)是周期蛋白依赖型激酶的成员,它与nsp12相互作用,使其在T20位点磷酸化,从而促进由nsp12、nsp7和nsp8组成的RdRp复合物的组装,促进病毒RNA的高效合成。CDK2在病毒RdRp功能中的关键作用进一步得到了支持,CDK2抑制剂可以有效地破坏病毒RNA合成和SARS-CoV-2感染。综上所述,该研究发现CDK2是SARS-CoV-2 RdRp复合物的关键宿主因子,因此为开发SARSCoV-2 RdRp抑制剂提供了一个有前景的靶点。

图片
 
新冠肺炎大流行是由新型冠状病毒SARS-CoV-2引起的,对全球卫生造成严重负担。SARS-CoV-2属于冠状病毒科,是一种包膜单链阳性RNA病毒。与其他冠状病毒一样,SARS-CoV-2基因组在orf1a和1b中编码16种非结构蛋白(nsps)、 4种结构蛋白,以及几种辅助蛋白。SARS-CoV-2经历了不断的进化,产生了具有高度传染性的关注变异株,如Delta和Omicron株,它们受已获许可的COVID-19疫苗的保护程度较低,对基于单克隆抗体的治疗具有耐药性。因此,迫切需要持续不断的有效抗SARS-CoV-2药物,以缓解目前的COVID-19大流行,并为未来的病毒暴发做好准备。
 
病毒RNA的复制对于SARS-CoV-2的繁殖至关重要,其繁殖由病毒RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp)驱动。RdRp复合物由nsp7、nsp8和nsp12组成。Nsp12是一种932个氨基酸长、引物依赖的RNA聚合酶,在N端包含套式病毒 RdRp相关核苷酸转移酶(NiRAN)结构域,在C端包含右RdRp结构域,它们由一个界面结构域连接。Nsp8作为RNA引物酶,为nsp12产生短寡核苷酸引物,其在SARS-CoV-2复制中的重要功能使RdRp复合物成为最受关注的药物靶点,并被广泛研究,特别是其结构和与细胞因子的相互作用。
 
图片
CDK2的下调特异性地损害了RdRp的活性(图源自Signal Transduction and Targeted Therapy )
 
通过亲和纯化质谱(AP-MS)鉴定出多个宿主蛋白与病毒RdRp相关。近期研究发现,SARS-CoV-2 nsp12除聚合酶活性外,还能劫持宿主RIPK1,抑制干扰素调节因子IRF3的核转运,拮抗宿主抗病毒先天免疫,从而促进病毒感染。此外,病毒RdRp被证明与METTL3(甲基转移酶3)相互作用,调节其素酰化和泛素化,从而影响其定位和表达,并调节SARS-CoV-2 RNA的m6A修饰。然而,关于SARS-CoV-2 RdRp活性是否以及如何被宿主蛋白调节,仍知之甚少。
 
该研究发现了一种新的机制,通过病毒劫持细胞激酶CDK2使RdRp在氨基酸T20位点磷酸化,从而调节SARS-CoV-2 RdRp的功能。由于其他冠状病毒可能也依赖于CDK2或其他CDKs进行有效的病毒RNA复制,CDK抑制剂有望被重新用作泛冠状病毒抗病毒药物。
 
原文链接:
https://www.nature.com/articles/s41392-022-01239-w

版权声明:
本网站所有内容来源注明为“梅斯医学”或“MedSci原创”的文字、图片和音视频资料,版权均属于梅斯医学所有。非经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,授权转载时须注明来源为“梅斯医学”。其它来源的文章系转载文章,或“梅斯号”自媒体发布的文章,仅系出于传递更多信息之目的,本站仅负责审核内容合规,其内容不代表本站立场,本站不负责内容的准确性和版权。如果存在侵权、或不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。
在此留言
评论区 (0)
#插入话题

相关资讯

Nature:谢晓亮/曹云龙破解新冠演化趋势,当前群体免疫和疫苗加强可能无法预防

2022年12月19日,北京大学生物医学前沿创新中心(BIOPIC)曹云龙、谢晓亮联合中国食品药品检定研究院王佑春,在国际顶尖学术期刊 Nature 发表了一篇题。

咖啡竟能预防新冠?近4万人研究:每天≥1杯咖啡,与新冠感染风险降低有关!原因是...

Nutrients:与不经常喝咖啡(<1杯/天)的相比,每天习惯性饮用≥1杯咖啡,与感染新冠病毒的风险降低约10%有关

Nature:北大/昌平实验室联合团队最新成果,将为抗新冠病毒添新药!

系统地探究了新冠病毒受体结合域(RBD)”趋同演化“的机制,并前瞻性地对病毒未来突变演化方向进行了预测。

新冠病毒“北强南弱”?钟南山:两种毒株没有明显差异

在北方,潜伏期进一步缩短,患者在感染次日即出现传染性。

小心“干饭株”!研究揭示新冠病毒感染诱发高血糖的分子机制

流行病学和实验数据表明,SARS-CoV-2感染与新发糖尿病有关。

新冠疫情的“大白肺”!很可能不是新冠引发,却和新冠有关!

新冠疫情的“大白肺”!很可能不是新冠引发,却和新冠有关!