人们对 SARS-CoV-2 冠状病毒在感染过程中如何启动它的复制过程尚不完全清楚。在一项新的研究中，来自德国亥姆霍兹研究所等研究机构的研究人员首次发现人类蛋白 SND1 与SARS-CoV-2蛋白 NSP9 共同作用，激发了受感染细胞中的这种病毒基因复制程序。他们吃惊地发现，NSP9 是产生新病毒遗传物质的第一块基石。这些发现对进一步的基础研究意义重大，但也可能为治疗 COVID-19 和冠状病毒引起的其他传染病开辟新的途径。相关研究结果于2023年10月3日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“SND1 binds SARS-CoV-2 negative-sense RNA and promotes viral RNA synthesis through NSP9”。
SARS-CoV-2 是导致 COVID-19 疾病的冠状病毒，迄今已造成全球近 700 万人死亡。这种 病毒的RNA基因组 含有构建新病毒拷贝的指令。当 SARS-CoV-2 感染宿主细胞时，它会接管细胞的基因表达机制来进行自我复制和增殖。这就需要构建多种类型的病毒 RNA，每种 RNA 在这种病毒的复制周期中都有特定的作用。
在这项新的研究中，论文通讯作者Mathias Munschauer领导的一个研究团队重点研究了不同的 SARS-CoV-2 RNA 与人类宿主细胞蛋白之间的相互作用。
Munschauer解释说，“虽然我们已经对这种病毒的自身蛋白的功能有了很多了解，但我们仍在研究受感染人体细胞中的蛋白如何影响SARS-CoV-2的复制能力。”
论文共同第一作者、Munschauer实验室博士后Nora Schmidt说，“我们发现，一种名为 SND1 的宿主蛋白能够识别一种特定类型的称为负链RNA的病毒 RNA。这种负链RNA 是扩增新病毒 RNA 分子的模板，但不会被翻译成蛋白。”
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经证实SND1 对这种病毒在人体细胞内有效复制病毒 RNA 至关重要。它不仅能与负链病毒 RNA 合成模板结合，还能与一种名为 NSP9 的病毒蛋白相互作用。
论文共同第一作者Yuanjie Wei高兴地报告说，“我们的研究发现了一个关键细节。在人类因子SND1的刺激下，这种病毒利用自身的蛋白NSP9作为引物，启动了RNA的产生。”
通过 SND1，这些作者描述了第一种被确认能够识别负链病毒 RNA 的宿主蛋白。他们还首次能够证实这种人类蛋白与 SARS-CoV-2 RNA 的结合及其与 NSP9 的相互作用有助于启动病毒复制。如果宿主因子 SND1 缺失，NSP9 启动病毒 RNA 合成的功能就会受损，病毒 RNA 的产生效率就会降低。
这些作者总结说，这些发现令人吃惊，促使人们对教科书中关于冠状病毒的知识进行更新。除了基础研究之外，未来医学也将受益于新的治疗靶标。此外，有证据表明，SND1 基因的罕见序列变异可能与严重的 COVID-19 感染和住院治疗有关。
在这种情况下，还需要进一步的研究。将来分析 SND1 和 NSP9 的功能是否在其他冠状病毒中得到保留，或者人类蛋白 SND1 是否也会刺激其他导致人类疾病的 RNA 病毒（如流感病毒或呼吸道合胞病毒）的复制，也将是一件有趣的事情。此外，未来的研究工作还需要阐明驱动 SND1 与 SARS-CoV-2 或其他冠状病毒的负链 RNA 结合的确切分子特征。
参考资料：
1. Nora Schmidt et al. SND1 binds SARS-CoV-2 negative-sense RNA and promotes viral RNA synthesis through NSP9. Cell, 2023, doi:10.1016/j.cell.2023.09.002.
2. Unexpected findings on SARS-CoV-2 replication
https://www.helmholtz-hzi.de/en/news-events/news/view/article/complete/der-faktor-mensch/
