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有关病毒如何利用宿主蛋白来获得优势的新见解

发表于 2018-04-03

病毒具有非常有限的一组基因,因此必须使用其宿主的细胞机器来生长其大部分的部分。由乌普萨拉大学的科学家领导的一项新研究发现了一种特定的宿主蛋白,许多病毒用于在细胞内转运。这一发现为开发广谱抗病毒治疗开辟了新的可能性。这篇论文本周在PNAS上发表。


利用现代DNA测序技术,鉴定编码生物体中蛋白质的所有基因相对容易,但真正理解蛋白质的细胞功能常常更具挑战性。目前研究中描述的人类基因ZC3H11A已知约20年,但其功能重要性未知。


“我们一直对这个基因感兴趣好几年,最后决定使用基因编辑(CRISPR-Cas9)来灭活人类细胞系中的基因,”作为他的博士研究的一部分进行这项研究的Shady Younis解释道。“然而,ZC3H11A的失活几乎没有影响,表明该基因对于这些人类细胞的生长不是必不可少的。”


Shady Younis在他的博士研究员之一Wael Kamel做了博士学位研究腺病毒生物学的研究后,讨论了这种令人失望的发现。这导致了一个建议,试图挑战病毒感染缺乏ZC3H11A的细胞。令他们惊讶的是,与表达该蛋白质的细胞相比,缺乏ZC3H11A的细胞中腺病毒的生长显着减少。这种偶然发现是良好科学环境如何激发科学家共同努力,可能导致重要科学发现的极好例子。


Wael Kamel说:“我们现在已经证明,至少有四种不同的病毒,腺病毒,流感病毒,HIV和单纯疱疹病毒在宿主细胞核中复制,都依赖于ZC3H11A蛋白的有效生长。“这些病毒需要ZC3H11A将病毒RNA从细胞核转运到细胞质中,病毒可以在病毒离开细胞并感染其他细胞之前产生病毒蛋白。”


该研究小组已经证明ZC3H11A是一种应激诱导的RNA结合蛋白,因此似乎是细胞如何处理压力的以前未知机制的一部分。


“观察到病毒感染期间ZC3H11A蛋白的量增加是一个非常令人惊讶的发现,因为病毒通常会关闭宿主细胞蛋白表达以促进病毒的产生,”GöranAkusjärvi解释说,他与医学部的Leif Andersson一起带领研究生物化学和微生物学。“我们的数据表明,核复制病毒已经劫持了在压力下激活RNA运输的细胞机制,以发挥自己的优势。”


ZC3H11A基因存在于所有脊椎动物中,基本上在所有人类细胞中表达,所以毫无疑问它具有重要的功能。然而,对于细胞生长似乎并不重要的事实,但是对于多种医学上重要的病毒的复制,这使得它作为开发新的广谱抗病毒疗法的目标而感兴趣。


Leif Andersson说:“我们非常需要开发新的抗病毒药物,这在今年冬天已经非常严重的流感中得到了很好的说明。该团队的一个主要目标是测试他们是否可以阻止病毒如何利用ZC3H11A蛋白的功能,以及这将如何影响活体动物中的病毒生长,而不仅仅是在目前研究中已经证实的细胞中。 ”

免疫疗法

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