慕尼黑大学:发现COVID-19如何抑制细胞蛋白合成

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来自慕尼黑和乌尔姆的研究人员已经确定了全球流行的冠状病毒SARS-CoV-2抑制感染细胞中蛋白质合成的方法。他们还证明SARS-CoV-2可以有效地解除人体免疫系统的武装。

尽管没有一个明确的名称，SARS-CoV-2编码的nsp1蛋白对宿主具有破坏性的影响，是造成全球流行的原因之一。事实上，nsp1是病毒确保其在人类宿主中复制和传播的核心武器之一。Nsp1在约20年前SARS爆发后被确定为一种毒性因子。当时它被证明可以抑制被感染细胞的蛋白质合成。现在，来自德国慕尼黑大学（Ludwig-Maximilians-Universitaet）和乌尔姆大学医院（Ulm University Hospital）的研究人员发现了nsp1如此强大的原因。在一篇发表于《科学》（Science）杂志的论文中，他们详细描述了这种蛋白质的作用模式。

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在所有生物细胞中，合成蛋白质的任务都是由被称为核糖体的复杂分子机器完成的。核糖体和mRNA相互作用，作为蛋白质合成的蓝图，将mRNA的核苷酸序列翻译为对应蛋白的氨基酸序列。蛋白质的氨基酸序列反过来决定了其形状和生物学功能。核糖体由两个不同的亚基组成，nsp1可以结合其中较小的40S亚基。在40S亚基与60S亚基结合之前，mRNA会与40S亚基结合形成一个空腔，随后mRNA从空腔中穿过。

这项新研究表明，nsp1蛋白可以与核糖体40S亚基相互作用从而阻止mRNA的结合。在高分辨率冷冻电镜的帮助下，慕尼黑大学基因中心的Roland Beckmann教授和同事展示了nsp1如何紧密结合核糖体小亚基的特定口袋，并抑制有功能核糖体形成的三维细节。进一步的实验证明，nsp1还可以与组装完成的核糖体的特定构象相互作用。

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此外，由德国乌尔姆大学医院Konstantin Sparrer教授领导的研究小组发现，蛋白质合成的停止会导致人体抵御病毒的主要防线几乎完全崩溃。Nsp1通过抑制一个重要的信号级联过程来抑制先天免疫过程。这项研究的作者希望这些发现可以帮助找到中和新型冠状病毒的方法，从而缓解由它引起的呼吸系统疾病。他们表示，其中一种可能的方法是开发一种可以掩盖病毒蛋白结合位点的分子。这应该是可行的，因为nsp1结合口袋本身并不影响核糖体正常功能。

翻译：唐儆

审校：巢栩嘉

引进来源：慕尼黑大学（Ludwig Maximilian University of Munich）

引进链接：https://phys.org/news/2020-07-covid-viral-shutdown-protein-synthesis.html