新的研究揭示了SARS-CoV-2是如何篡改细胞硬件以战胜免疫系统的

新型冠状病毒肺炎
SARS-COV-2病毒颗粒(UK B.1.1.7变体)的透射电子显微照片,从患者样品中分离并在细胞培养中培养。信用:野智

COVID-19的严重症状通常导致死亡,被认为是由患者自身的急性免疫反应造成的,而不是病毒直接造成的损害。因此,人们投入了大量的研究,试图弄清楚这种病毒是如何在破坏免疫系统的同时发动有效入侵的。今天发表的一项新研究自然,揭示了该病毒采用多管齐下的策略,以确保其快速有效的复制,同时避免被免疫系统检测。诺姆博士的研究小组的共同劳动Stern-Ginossar魏茨曼科学研究所和Nir巴兰博士和以色列的托马Israely研究所生物、化学和环境科学,本研究侧重于理解的分子机制在工作期间感染SARS-CoV-2在细胞水平。

在感染期间,我们的它们通常能够识别自己被入侵并迅速发送信号分子,向免疫系统发出攻击警报。对于SARS-CoV-2,很早就发现有些东西不太正常——不仅免疫反应被延迟,使病毒能够快速、不受阻碍地复制,而且一旦这种反应发生,它往往是如此严重,以至于不是对抗病毒,而是对病毒造成损害

“到目前为止,大多数针对这一问题的研究都集中在特定的病毒蛋白和表征其功能。然而,目前对感染细胞本身的实际情况所知甚少,”分子遗传学部门的stern - ginosar说。“所以我们并继续评估感染如何影响细胞中重要的生化过程,如合成。”

当细胞被病毒感染时,它们开始表达一系列特定的抗病毒基因——一些作为第一线的防御者,在细胞内与病毒正面交锋,而另一些则分泌到细胞的环境中,提醒邻近的细胞并招募免疫系统来对抗入侵者。此时,细胞和病毒都会冲向核糖体,核糖体是细胞的蛋白质合成工厂,而这正是病毒本身所缺乏的。随之而来的是双方对这一宝贵资源的争夺。

这项新研究阐明了SARS-CoV-2是如何在这场战斗中占上风的:它能够在数小时内迅速接管细胞的蛋白质制造机制,同时中和细胞的内外抗病毒信号,延迟和干扰免疫反应。

研究人员展示病毒能够通过依靠三个单独的互补策略来破解细胞的硬件,接管其蛋白质合成机械。该病毒使用的第一个策略是降低细胞将基因转化为蛋白质的能力,这意味着较少的蛋白质整体合成。第二季度策略是它积极降解细胞的信使RNA(mRNA) - 携带将蛋白质从DNA制备到核糖体的分子 - 而其自身mRNA转录物保持受保护。最后,该研究表明,病毒还能够防止将MRNA从细胞的核,其中合成给细胞的主室,它们通常用作蛋白质合成的模板。

他说:“通过采用这种似乎是SARS-CoV-2独有的三向策略,病毒能够有效地执行我们所说的‘宿主关闭’接管细胞能力,”Stern-Ginossar解释道。“通过这种方式,来自细胞在感染时迅速产生的重要抗病毒基因的信息,不会到达工厂转化为活性蛋白,导致我们在诊所看到的免疫反应延迟。”好消息是,这项研究还成功识别了SARS-CoV-2阻断宿主的过程中涉及的病毒蛋白,这可能为开发有效的COVID-19治疗方法带来新的机遇。


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更多信息:Yaara Finkel等人。SARS-CoV-2使用多管齐下的策略来阻碍宿主蛋白质的合成,自然(2021)。DOI: 10.1038 / s41586 - 021 - 03610 - 3
期刊信息: 自然

引用:一项新的研究揭示了SARS-CoV-2如何篡改细胞硬件以战胜免疫系统(2021年5月12日
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