苏州大学周芳芳等团队靶向新冠病毒液液相分离恢复机体天然免疫

duo'taiduotai

冠状病毒感染宿主会被天然免疫受体RIG-I、Toll样受体识别，促进I型干扰素的产生，进而激活下游干扰素刺激基因。新冠病毒核衣壳蛋白是病毒基因组RNA组装的重要因子，其二聚化结构域和C端结构域对于自组装至关重要，同时核衣壳蛋白也是关键的致病因子，干扰宿主的干扰素应答通路，那么靶向新冠病毒核衣壳蛋白的自组装过程能否抑制病毒的免疫逃逸呢？近日，苏州大学生物医学研究院周芳芳团队阐明了核衣壳蛋白介导的天然免疫逃逸新机制，通过设计药物阻碍核衣壳蛋白相分离有望阻断病毒感染，相关研究发表在Nature Cell Biology上，题为“Targeting liquid–liquid phase separation of SARS-CoV-2 nucleocapsid protein promotes innate antiviral immunity by elevating MAVS activity ”。

研究者发现新冠病毒核衣壳蛋白具有本征无序区域(IDR)，存在液液相分离的可能性，通过偶联荧光蛋白发现新冠病毒核衣壳蛋白形成了液滴，也证实了在体外及活细胞内的确能够发生液液相分离。研究者通过敲除核衣壳蛋白的区段，发现IDR和RNA结合区域并不会影响液液相分离过程，而二聚化结构域在相分离过程中至关重要。

研究者进而探究了核衣壳蛋白对天然免疫的影响，表达核衣壳蛋白基因明显降低了IFN-β表达量，IFN启动子活性和下游干扰素刺激基因。证实了二聚化结构域是核衣壳蛋白发挥免疫抑制活性所不可缺少的。小鼠模型也发现携带核衣壳蛋白的病毒造成更严重的细胞免疫病变。

研究者发现核衣壳蛋白对干扰素通路的影响位于TBK1-IRF3上游，通过免疫共沉淀实验发现核衣壳蛋白能够直接与免疫分子MAVS相互作用，干扰MAVS的液液相分离过程。值得注意的是，在实验中某些小鼠表现更轻微的症状，质谱分析这些小鼠体内的核衣壳蛋白，研究者发现核衣壳蛋白存在大量乙酰化，特别是Lys375位。乙酰化的核衣壳蛋白活性减弱，且无法进行相分离。研究者还发现在目前已分离的新冠病毒毒株中，有很多都存在375位的突变，如K375Q、K375N、K375E，从而影响病毒的毒力。

研究者进一步设计了干扰多肽能够靶向二聚体结构域NIP-V，在体内体外抑制病毒免疫逃逸作用。

该研究为理解新冠病毒致病机制以及治疗靶点提供了全新的思路。