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疾病与药物研究

Science:重大突破!蛋白Neuropilin-1是SARS-CoV-2感染的宿主因子

2020年10月22日 浏览量: 评论(0) 来源:生物谷 作者: 责任编辑:admin
摘要:来自英国布里斯托大学和澳大利亚昆士兰大学等研究机构的研究人员取得一项重大突破:他们可能发现了SARS-CoV-2冠状病毒具有高度传染性并能在人体细胞中迅速传播的原因。

在一项新的研究中,来自英国布里斯托大学和澳大利亚昆士兰大学等研究机构的研究人员取得一项重大突破:他们可能发现了SARS-CoV-2冠状病毒具有高度传染性并能在人体细胞中迅速传播的原因。这些发现描述了SARS-CoV-2感染人体细胞的能力是如何通过抑制剂阻断一种新发现的病毒与宿主相互作用来降低的,这有助人们开发出一种潜在的抗病毒治疗方法。相关研究结果于2020年10月20日在线发表在Science期刊上,论文标题为“Neuropilin-1 is a host factor for SARS-CoV-2 infection”。与可引起普通感冒和轻度呼吸道症状的其他冠状病毒的不同的是,作为导致COVID-19疾病的病原体,SARS-CoV-2具有很强的传染性和传播性。在此之前,关于SARS-CoV-2为什么容易感染呼吸系统以外的大脑和心脏等器官的主要问题仍未得到解答。

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NRP1与SARS-CoV-2刺突蛋白的S1亚基相互作用,增强SARS-CoV-2感染。图片来自Science, 2020, doi:10.1126/science.abd3072。

为了感染人类,SARS-CoV-2必须首先附着到人体呼吸道或肠道上皮细胞表面上。一旦附着,这种病毒就会侵入细胞,然后复制它自身的多个拷贝。这些复制后的病毒被释放出来,从而导致SARS-CoV-2传播。

SARS-CoV-2附着和入侵人体细胞的过程是由一种称为“刺突”蛋白的病毒蛋白来完成的。了解刺突蛋白识别人体细胞的过程是开发治疗COVID-19的抗病毒药物和疫苗的核心。

在这项突破性的研究中,布里斯托大学生命科学学院的Peter Cullen教授、Yohei Yamauchi博士、Boris Simonetti博士和James Daly博士及其合作者们利用多种方法发现SARS-CoV-2能识别人体细胞表面上的一种名为神经纤毛蛋白1(neuropilin-1, NRP1)的蛋白,以促进病毒感染。

Yamauchi、Simonetti和Cullen解释道,“在研究SARS-CoV-2刺突蛋白的序列时,我们被一个小的氨基酸序列所震惊,这个序列似乎模仿了在人类蛋白中发现的与NRP1相互作用的蛋白序列。这使得使我们提出了一个简单的假设:SARS-CoV-2的刺突蛋白是否能与NRP1结合以帮助这种病毒感染人类细胞?令人兴奋的是,在应用一系列结构和生化方法时,我们能够确定SARS-CoV-2的刺突蛋白确实与NRP1结合。一旦我们确定这种刺突蛋白与NRP1结合,我们就能够证实这种相互作用可增强SARS-CoV-2对体外培养的人体细胞的入侵。重要的是,通过使用单克隆抗体(简称单抗)--实验室构建的类似于天然抗体的蛋白---或一种阻断这种相互作用的选择性药物,我们能够降低SARS-CoV-2感染人体细胞的能力。这凸显我们的发现在对抗COVID-19方面的潜在治疗价值。”

有趣的是,德国慕尼黑工业大学和芬兰赫尔辛基大学的科学家们独立地发现,NRP1促进了SARS-CoV-2进入和感染人体细胞的能力。

总之,这些研究人员得出结论,“为了战胜COVID -19,我们将依靠有效的疫苗和抗病毒药物库。我们发现了SARS-CoV-2 刺突蛋白与NRP1的结合及其对病毒感染性(viral infectivity)的重要性,这就为抗病毒疗法提供了一条以前未被认识的途径,从而有助遏制当前的COVID-19大流行。”


参考资料:

1.James L. Daly et al. Neuropilin-1 is a host factor for SARS-CoV-2 infection. Science, 2020, doi:10.1126/science.abd3072.

2.Neuropilin-1 drives SARS-CoV-2 infectivity, finds breakthrough study
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-10/uob-nds102020.php

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