當新冠病毒SARS-CoV-2感染細胞時，到底會發生什么情況？

來自慕尼黑工業大學和馬克斯·普朗克生物化學研究所的研究人員近日描繪了病毒感染過程的全貌。他們首次在五個不同的組學水平記錄了感染期間新冠病毒和細胞之間的相互作用，并將結果發表在《Nature》雜志上。這些信息將有助于更好地了解病毒，并找到治療的出發點。

當病毒進入細胞時，病毒與細胞的蛋白質分子開始相互作用。病毒的復制和細胞的反應都是復雜的蛋白質信號級聯反應的結果。

慕尼黑工業大學病毒學研究所的Andreas Pichlmair教授和馬克斯·普朗克生物化學研究所蛋白質組學和信號轉導系的Matthias Mann主任領導的研究團隊系統地記錄了人類肺細胞如何對冠狀病毒SARS-CoV-2和SARS-CoV的各個蛋白作出反應。

研究人員采用了先進的質譜技術和先進的生物信息學方法對1200多個樣品進行了分析。他們深入研究了兩種病毒的互作組，以及這些相互作用對肺細胞的轉錄組、蛋白質組、泛素組和磷酸化蛋白質組的影響�？偣舶l現了1484個病毒蛋白與人細胞蛋白之間的相互作用。

將這些數據投射到細胞相互作用的整體網絡上，他們揭示了SARS-CoV-2和SARS-CoV感染造成的細胞擾動之間的串擾，并確定了這兩種親緣關系密切的冠狀病毒的獨特及共同的分子機制。

Andreas Pichlmair教授表示：“如果我們只研究蛋白質，那么我們就會錯過重要的信息。一個僅僅包含蛋白質組的數據庫就像一張只有地名而沒有道路或河流的地圖。如果你知道地圖上各點之間的聯系，則可以獲得更多有用的信息�！�

根據Pichlmair的說法，與地圖上的交通路線網絡相對應的是蛋白質修飾，也就是磷酸化和泛素化。這兩種過程都是其他分子附著在蛋白質上，從而改變它們的功能。在蛋白質列表中，這些變化是無法測定的，所以沒有辦法知道蛋白質是有活性的還是無活性的�！巴ㄟ^我們的研究，我們系統分配了病原體各個組分的功能，”Pichlmair解釋說。

Matthias Mann補充說：“到目前為止，人們還沒有對SARS-CoV-2進行過類似的繪圖。從某種意義上說，我們仔細研究了病毒在感染過程中的五個方面：它自身的活性蛋白及其對宿主蛋白質組、泛素組、磷酸化蛋白質組和轉錄組的影響�！�

除此之外，人們還可以利用該數據庫來尋找新藥。通過分析蛋白相互作用和修飾，可以確定SARS-CoV-2的脆弱熱點。這些蛋白質與細胞中的重要伴侶結合，可以作為治療的潛在起點。

例如，研究人員得出結論，某些化合物可以抑制SARS-CoV-2的生長。其中一些化合物的抗病毒作用是已知的，但另一些化合物對抗SARS-CoV-2的效果尚未經過研究。目前需要進一步的研究，以確定它們在臨床上是否具有抗擊新冠肺炎的療效。

Andreas Pichlmair表示：“目前，我們正在研究新的新冠肺炎候選藥物，并且已經通過分析鑒定出這些候選藥物。我們還在開發一個自動識別熱點的評分系統。我相信，詳細的數據集和先進的分析方法將幫助我們以更有針對性的方式開發出有效的藥物，并限制其副作用�！�

目前，Covinet數據庫是免費開放的，地址在：https://covinet.innatelab.virologie.med.tum.de。

原文檢索：

Stukalov, A., Girault, V., Grass, V. et al. Multilevel proteomics reveals host perturbations by SARS-CoV-2 and SARS-CoV. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03493-4