冠状病毒如何利用宿主防御机制有效地复制显示

微生物学系的研究人员,临床医学院,李嘉诚医学院大学的香港(HKUMed)透露见解冠状病毒的机制包括SARS-CoV-2 SARS-CoV-1, MERS-CoV利用宿主蛋白酶的cysteine-aspartic蛋白酶6 (caspase-6)呼吁有效的复制。发现同行评议和最近发表在科学杂志的领导者自然(链接到发表]。

背景

进入宿主细胞,核糖核酸(RNA)的冠状病毒会引发感染细胞分泌干扰素,可以抑制感染细胞内的病毒复制,和降低感染的风险以及其他未感染的细胞。与此同时,还将宿主细胞凋亡过程中,细胞程序性死亡过程将消除病毒复制的细胞成为工厂。因此,干扰素反应和细胞凋亡的过程是最重要的反病毒机制在人类和动物细胞。

细胞凋亡执行cysteine-aspartic蛋白酶在人类和动物细胞,感染细胞的抑制病毒复制根除。HKUMed团队调查了caspase-6对冠状病毒复制的影响在一系列的细胞系,人类来自体内的肺组织,人类肠道瀑样,和动物模型。研究小组发现的化学或基因抑制损耗caspase-6显著降低冠状病毒复制,而overexpressing caspase-6有效促进了冠状病毒的复制。

研究方法和结果

在小鼠模型中,化学抑制剂caspase-6显著有限mouse-adapted MERS-CoV (MERS-CoVMA)复制和显著提高小鼠的生存从33.3%降至80%。此外,MERS-CoVMA复制和MERS-CoVMA-induced肺损伤明显降低肺的caspase-6基因敲除小鼠。同样,在仓鼠模型中,特定的化学抑制剂对caspase-6 SARS-CoV-2复制和减少相关的炎性肺损伤。

但冠状病毒利用caspase-6其效益如何?注意,干扰素反应是最重要和直接的抗病毒防御宿主细胞。我们进一步的调查显示,caspase-6裂解的冠状病毒核衣壳蛋白(N),生成N片段与主机交互干扰素调节因子3 (IRF3)和阻止它进入细胞核开始干扰素应答。因此,病毒N片段作为干扰素拮抗剂,促进病毒复制。

这项研究的意义

研究表明冠状病毒已经进化成为非常成功的病原体。我们揭示了小说的冠状病毒如何克服干扰素的抗病毒防御机制响应由宿主细胞通过开发一种新的宿主蛋白酶,caspase-6,这是最初使用的宿主执行防御病毒感染细胞凋亡,为自身目的获得更好的病毒复制。这些结果进一步表明,药物设计可以针对caspase-6,这可以成为一个潜在的抗病毒治疗干预的目标所有已知的人类冠状病毒感染。

的研究团队

楚欣博士领导的研究助理教授;陈碧玉Fuk-woo博士临床副教授和教授袁Kwok-yung,霍英东教授传染病、椅子微生物学系教授,临床医学学院的主任HKUMed新兴传染病的国家重点实验室和中国工程院院士。

参考:杨朱H,侯Y, D, et al .冠状病毒利用复制主机cysteine-aspartic蛋白酶。自然。2022年。doi:10.1038 / s41586 - 022 - 05148 - 4

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