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病毒研究：COVID-19如何抑製細胞蛋白合成

來源：環球科學

發布時間：2021-06-15

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病毒研究：COVID-19如何抑製細胞蛋白合成

圖片來源：Pixaby

來自慕尼黑和烏爾姆的研究人員已經確定了全球流行的冠狀病毒SARS-CoV-2抑製感染細胞中蛋白質合成的方法。他們還證明SARS-CoV-2可以有效地解除人體免疫係統的武裝。

盡管沒有一個明確的名稱，SARS-CoV-2編碼的nsp1蛋白對宿主具有破壞性的影響，是造成全球流行的原因之一。事實上，nsp1是病毒確保其在人類宿主中複製和傳播的核心武器之一。Nsp1在約20年前SARS爆發後被確定為一種毒性因子。當時它被證明可以抑製被感染細胞的蛋白質合成。現在，來自德國慕尼黑大學（Ludwig-Maximilians-Universitaet）和烏爾姆大學醫院（Ulm University Hospital）的研究人員發現了nsp1如此強大的原因。在一篇發表於《科學》（Science）雜誌的論文中，他們詳細描述了這種蛋白質的作用模式。

圖片來源：Pixaby

在所有生物細胞中，合成蛋白質的任務都是由被稱為核糖體的複雜分子機器完成的。核糖體和mRNA相互作用，作為蛋白質合成的藍圖，將mRNA的核苷酸序列翻譯為對應蛋白的氨基酸序列。蛋白質的氨基酸序列反過來決定了其形狀和生物學功能。核糖體由兩個不同的亞基組成，nsp1可以結合其中較小的40S亞基。在40S亞基與60S亞基結合之前，mRNA會與40S亞基結合形成一個空腔，隨後mRNA從空腔中穿過。

這項新研究表明，nsp1蛋白可以與核糖體40S亞基相互作用從而阻止mRNA的結合。在高分辨率冷凍電鏡的幫助下，慕尼黑大學基因中心的Roland Beckmann教授和同事展示了nsp1如何緊密結合核糖體小亞基的特定口袋，並抑製有功能核糖體形成的三維細節。進一步的實驗證明，nsp1還可以與組裝完成的核糖體的特定構象相互作用。

圖片來源：Pixaby

此外，由德國烏爾姆大學醫院Konstantin Sparrer教授領導的研究小組發現，蛋白質合成的停止會導致人體抵禦病毒的主要防線幾乎完全崩潰。Nsp1通過抑製一個重要的信號級聯過程來抑製先天免疫過程。這項研究的作者希望這些發現可以幫助找到中和新型冠狀病毒的方法，從而緩解由它引起的呼吸係統疾病。他們表示，其中一種可能的方法是開發一種可以掩蓋病毒蛋白結合位點的分子。這應該是可行的，因為nsp1結合口袋本身並不影響核糖體正常功能。

翻譯：唐儆

審校：巢栩嘉

引進來源：慕尼黑大學（Ludwig Maximilian University of Munich）

引進鏈接：https://phys.org/news/2020-07-covid-viral-shutdown-protein-synthesis.html

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