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《12月8日_美科学家筛选新冠和普通感冒冠状病毒的宿主因子》

  • 来源专题：COVID-19科研动态监测
  • 编译者： zhangmin
  • 发布时间：2020-12-23

  • Cell期刊于12月8日发表了美国陈·扎克伯格生物中心的文章“Genetic screens identify host factors for SARS-CoV-2 and common cold coronaviruses”，文章描述了遗传筛选确定了SARS-CoV-2和普通感冒冠状病毒的宿主因子。

    文章称，冠状病毒科是导致人类疾病的病毒家族，范围从轻度呼吸道感染到可能致命的急性呼吸窘迫综合征。发现多种冠状病毒的共同宿主因子可以有助于控制当前和未来冠状病毒大流行的发展。该研究对感染SARS-CoV-2和两种季节性普通感冒冠状病毒OC43和229E的细胞进行了全基因组CRISPR筛查。这种方法正确地识别了独特的病毒进入因子ACE2（SARS-CoV-2）、氨肽酶N（229E）和糖胺聚糖（OC43）。此外，该研究确定磷脂酰肌醇磷酸酯的生物合成和胆固醇稳态是支持这三种冠状病毒感染的关键宿主途径。相比之下，溶酶体蛋白TMEM106B似乎是SARS-CoV-2感染所特有的。磷脂酰肌醇激酶和胆固醇稳态的药理抑制作用降低了三种冠状病毒的复制。这些发现为了解冠状病毒的生命周期和开发针对宿主的疗法提供了重要的见解。

    来源：https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)31626-3

  • 原文来源：https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)31626-3
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  • 《重大进展！两篇Cell论文揭示冠状病毒和黄病毒增殖和传播所必需的宿主因子》
    • 来源专题：生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：hujm
    • 发布时间：2020-12-14
    • 在两项新的研究中，来自美国纽约大学和洛克菲勒大学等研究机构的研究人员发现SARS-CoV-2冠状病毒增殖和传播到其他细胞所必需的一种蛋白是未来疗法可能针对的一个潜在弱点。这种称为跨膜蛋白41 B（transmembrane protein 41 B, TMEM41B）的蛋白被认为在这种病毒在受感染细胞内复制和感染另一个细胞之前，帮助塑造保护病毒遗传物质的脂肪外膜。 这些作者发现TMEM41B对SARS-CoV-2的复制至关重要。在第一项研究中，通过开展一系列实验，他们将导致COVID-19疾病的SARS-CoV-2病毒在受感染细胞中的增殖与二十几种致命的黄病毒（包括黄热病病毒、西尼罗河病毒和寨卡病毒）中的相同过程进行了比较。相关研究结果于2020年12月8日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“TMEM41B is a pan-flavivirus host factor”。 在第二项研究中，他们还将SARS-CoV-2在受感染细胞中的增殖方式与已知导致普通感冒的其他三种季节性冠状病毒（HCoV-OC43、HCoV-NL63和HCoV-229E）进行了比较。相关研究结果于2020年12月9日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“Genome-scale identification of SARS-CoV-2 and pan-coronavirus host factor networks”。 论文共同通讯作者、纽约大学格罗斯曼医学院医学助理教授John T. Poirier博士说，“总之，我们的研究首次证实了TMEM41B是黄病毒感染的关键因子，值得注意的是，它也是SARS-CoV-2等冠状病毒感染的关键因子。” Poirier说，“面对像COVID-19这样的新型传染病，重要的第一步是绘制分子图谱，看看你有什么潜在的靶标用来对抗它。将一种新发现的病毒与其他已知的病毒进行比较，可以揭示它们所需的共同宿主因子，我们希望它们可以作为未来疫情爆发的潜在分子弱点目录。” Poirier说，“虽然抑制TMEM41B是目前开发阻止冠状病毒感染的未来疗法的首要候选靶标，但我们的结果确定了一百多种其他蛋白，它们也可以作为潜在的药物靶点进行研究。” 在这两项新的研究中，这些作者使用基因编辑工具CRISPR对包括SARS-CoV-2在内的每种病毒感染的人体细胞中的19000多个基因中的每个基因进行灭活。然后，他们比较了每个基因失活对病毒复制能力的分子影响。 除了TMEM41B之外，这些作者还发现SARS-CoV-2和其他冠状病毒之间还共享约127个其他的分子特征。这些分子特征包括共同的生物反应或途径，这些途径涉及细胞生长、细胞间通信，以及细胞与其他细胞结合的手段。然而，他们表示，TMEM41B是被研究的这两个病毒家族（冠状病毒家族和黄病毒家族）中唯一突出的分子特征。 有趣的是，Poirier指出，TMEM41B基因的突变或改变在五分之一的东亚人身上很常见，但在欧洲或非洲人身上并不常见。然而，他提醒说，现在判断这是否解释了美国和其他地方的一些人群中COVID-19疾病的严重程度相对过高还为时过早。另一个研究结果是，与没有发生TMEM41B基因突变的细胞相比，具有这些突变的细胞对黄病毒感染的易感性降低了50%以上。 Poirier表示，还需要开展更多的研究来确定TMEM41B突变是否直接赋予了对COVID-19的保护，以及具有该突变的东亚人是否更不容易患上这种疾病。 这些作者下一步计划摸清TMEM41B在SARS-CoV-2复制中的确切作用，这样他们就可以开始测试可能阻断它的候选治疗方法。他们还计划研究具有类似潜在药物靶标的其他常见途径。 Poirier补充说，这些作者成功利用CRISPR绘制SARS-CoV-2的分子弱点图谱，为全球科学家面对未来的病毒疫情爆发提供了示范。
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  • 《3月16日_CRISPR筛选识别出冠状病毒进入细胞所必需的宿主因子》
    • 来源专题：COVID-19科研动态监测
    • 编译者：zhangmin
    • 发布时间：2021-03-23
    • Biospace网站3月16日消息称，目前已知的人类冠状病毒有7种，还有许多其他未知的冠状病毒仍然存在于动物种群中，种间传播的风险和影响人类的新毒株的出现是一直存在的潜在危险。但是，COVID-19大流行已经一年多了，预防和治疗的选择是有限的。广谱抗冠状病毒药物可以满足现有的医疗需求，并有助于遏制由于种间传播而在未来引起再次暴发。因此，鉴定对冠状病毒复制必不可少的常见宿主因素，是开发广谱抗病毒治疗剂的重要因素。 发表在《自然遗传学》（Nature Genetics）上的全基因组CRISPR研究筛选出了病毒特异性宿主因子和共享宿主因子，这些因子可用于开发抗SARS-CoV-2和人类冠状病毒HCoV-229E（引起普通感冒的病毒之一）的药物。研究人员发现SARS-CoV-2需要溶酶体蛋白TMEM106B才能感染人细胞系和原代肺细胞。MEM106B过表达促进SARS-CoV-2或伪病毒感染细胞，表明其在病毒进入细胞中起作用。研究人员在检查了COVID-19患者气道细胞的单细胞RNA测序结果后得出结论，该蛋白的表达与COVID-19感染相关。TMEM106B是一种由274个氨基酸组成的跨膜蛋白，存在于核内体和溶酶体中，可控制溶酶体的大小、数量、迁移率和运输。研究人员使用CRISPR遗传筛选发现，3型磷酸肌醇3激酶（PI3K）是SARS-CoV-2、HCoV-229E和HCoV-OC43的常见宿主因子。因此，靶向PI3K可能会抑制冠状病毒的感染细胞。 此次研究还发现了大量其他“富集”基因，如PIK3C3基因，它参与了内吞运输和自噬，TMEM41B参与了自噬，EXT1和ITGB6是细胞表面受体表达所需要的，OSBPL9、PTDSS1和TMEM30A参与了脂质稳，CCZ1B、PTPN23和RSG1，参与了膜或囊泡的运输。研究人员指出，移除TMEM106B能引起对SARS-CoV最强的抗性，针对PIK3C3、TMEM41B、EXT1、OSBPL9和TMEM30A的sgRNA也表现出显著的抗性。研究人员还提出，硫酸肝素可能有助于控制COVID-19。研究发现ANPEP、PIK3C3和TMEM41B基因是病毒复制的关键。 研究人员推测，SARS-CoV-2感染通路中TMEM106B表达的重要性，可能使其成为COVID-19严重程度的预后生物标志物。另外，TMEM106B的高表达水平可能是由SARS-CoV-2感染本身引起的。TMEM106B可能促进内膜酸化，缓解SARS-CoV-2基因组进入细胞的细胞质。因此，多重筛查和综合数据对于全面了解SARS-CoV-2和其他冠状病毒感染细胞所需的宿主因子至关重要。 原文链接：https://www.biospace.com/article/-crispr-screening-ids-host-factors-essential-for-coronavirus-entry-into-cells/?keywords=COVID-19
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