过去20年中，冠状病毒（coronavirus）已经引起了三次全球性的大流行，其生命周期的每个步骤都依赖于病毒与宿主之间的分子相互作用。其中，冠状病毒RNA与宿主蛋白之间的相互作用（IVRHP）相对于其它分子互作来说，具有十分显著的独特性，是病毒学家近期研究的前沿热点（Cell. 184: 2394-2411.e16, 2021；Cell Res. 32: 9-23, 2022）。这些研究为深入理解冠状病毒的翻译复制过程，帮助宿主构建抵抗病毒感染的防御体系提供了关键信息，迫切需要进一步构建能用于辅助抗冠状病毒新药开发的“病毒RNA与宿主蛋白间的相互作用全景图”。
2022年10月，浙江大学朱峰教授、复旦大学韩涟漪教授与杭州师范大学陶林教授合作在国际生物医药重要期刊《Nucleic Acids Research》上发表了构建“冠状病毒RNA与宿主蛋白间的相互作用全景图”的研究，并构建了全球第一个描述此类型分子互作的数据平台CovInter。该平台描述了超过一万对IVRHP相互作用关系，对于发现新型的此类型相互作用具有重要意义。CovInter平台全面描述了数以千计的宿主蛋白在病毒感染和免疫过程中的关键作用，系统量化了感染前后这些宿主蛋白在表达量和信号通路启动上的显著差异，并提供了已批准、临床研究等药物与这些关键宿主蛋白（及其磷酸化）相互作用的核心调控信息。鉴于冠状病毒所带来的持续、严重威胁，CovInter填补了病毒与宿主分子互作全景图中的关键空白，有助于抗病毒新药的开发或重定位。
冠状病毒RNA与宿主蛋白间相互作用的保守性具有高度的差异
病毒的基因变异将导致其与宿主间互作关系的获得或丢失，进而显著改变病毒的传播率与病死率，十分有必要开展对病毒变体间IVRHP互作关系的保守水平的系统评估。因而，在此项研究中，朱峰教授团队系统性地绘制了针对所有冠状病毒RNA的IVRHP互作网络图谱（如下图）。红圈代表特定病毒株的RNA，绿圈代表不同的宿主蛋白，橙圈代表此毒株外的RNA。圈的直径越大，代表与这个分子相互作用的分子越多，侧面反映了该分子在病毒生命周期中的作用。本研究发现，冠状病毒RNA与宿主蛋白间相互作用的保守性具有高度的差异。
为了表现IVRHPs在各冠状病毒中的保守性，本研究还绘制了层次图，用于显示特定蛋白的所有IVRHPs关系。对于一个蛋白，用紫色线条显示其与病毒RNA的互作关系。这对于显示各种冠状病毒在IVRHP上的保守程度有重要意义。
浙江大学药学院为本论文的第一署名单位，博士研究生库尔班尼沙·阿马洪、张维和周莹为该文的共同第一作者，浙江大学朱峰教授、复旦大学韩涟漪教授和杭州师范大学陶林教授为本文的共同通讯作者。本研究受到国家级人才项目和浙江省自然科学基金“杰出青年项目”的资助。
原文链接：https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkac834/6749548?login=true
关闭窗口
APP下载
