Není zcela pochopeno, jak koronavirus SARS-CoV-2 iniciuje svůj replikační proces během infekce. V nové studii vědci z Helmholtzova institutu v Německu a dalších výzkumných institucí poprvé zjistili, že lidský protein SND1 spolupracuje s proteinem SARS-CoV-2 NSP9 na stimulaci tohoto programu replikace virových genů u infikovaných. buňky. Ke svému překvapení zjistili, že NSP9 je prvním stavebním kamenem pro generování nového virového genetického materiálu. Tato zjištění jsou významná pro další základní výzkum, ale mohou také otevřít nové cesty pro léčbu COVID-19 a dalších infekčních onemocnění způsobených koronaviry. Zjištění byla zveřejněna online 3. října 2023 v časopise Cell pod názvem „SND1 váže SARS-CoV-2 negativní RNA a podporuje syntézu virové RNA prostřednictvím NSP9“.
SARS-CoV-2 je koronavirus, který způsobuje onemocnění COVID-19, které do dnešního dne zabilo téměř 7 milionů lidí na celém světě. RNA genom tohoto viru obsahuje instrukce pro vytvoření nových kopií viru. Když SARS-CoV-2 infikuje hostitelskou buňku, převezme mašinerii genové exprese buňky, aby se sama replikovala a množila. To vyžaduje konstrukci více typů virové RNA, z nichž každá má specifickou roli v replikačním cyklu tohoto viru.
V nové studii se tým výzkumníků vedený odpovídajícím autorem článku, Mathiasem Munschauerem, zaměřil na interakce mezi různými SARS-CoV-2 RNA a proteiny lidských hostitelských buněk.
Munschauer vysvětluje: "Zatímco jsme se hodně naučili o funkci vlastních proteinů viru, stále zkoumáme, jak proteiny v infikovaných lidských buňkách ovlivňují replikační kapacitu SARS-CoV-2."
Nora Schmidt, spoluautorka článku a postdoktorandka v Munschauerově laboratoři, řekla: "Zjistili jsme, že hostitelský protein zvaný SND1 rozpoznává specifický typ virové RNA zvanou RNA s negativním vláknem. tato RNA s negativním vláknem je templátem. pro amplifikaci nových molekul virové RNA, ale není převedena na protein.
Přidat do učebnice SARS-CoV-2
Ukázalo se, že SND1 je nezbytný pro účinnou replikaci virové RNA tímto virem v lidských buňkách. Nejenže se váže na templát pro syntézu negativního vlákna virové RNA, ale také interaguje s virovým proteinem zvaným NSP9.
Yuanjie Wei, spoluprvní autor článku, s potěšením oznamuje: "Naše studie odhalila klíčový detail. Stimulován lidským faktorem SND1, tento virus využívá svůj vlastní protein, NSP9, jako primer k zahájení produkce RNA."
S SND1 tito autoři popisují první hostitelský protein, u kterého bylo potvrzeno, že rozpoznává virovou RNA s negativním řetězcem. Byli také schopni poprvé prokázat, že vazba tohoto lidského proteinu na SARS-CoV-2 RNA a jeho interakce s NSP9 pomáhá zahájit replikaci viru. Pokud hostitelský faktor SND1 chybí, schopnost NSP9 iniciovat syntézu virové RNA je narušena a virová RNA je produkována méně efektivně.
Obrázek z Cell, 2023, doi:10.1016/j.cell.2023.09.002.
Tito autoři dospěli k závěru, že tato zjištění jsou překvapivá a pobízejí k aktualizaci učebnicových znalostí o koronavirech. Kromě základního výzkumu bude budoucí medicína těžit z nových terapeutických cílů. Kromě toho existují důkazy, že vzácné sekvenční varianty v genu SND1 mohou souviset s těžkou infekcí COVID-19 a hospitalizací.
V tomto případě jsou nutné další studie. Do budoucna by také bylo zajímavé analyzovat, zda jsou funkce SND1 a NSP9 zachovány i u jiných koronavirů nebo zda lidský protein SND1 stimuluje replikaci dalších RNA virů způsobujících lidská onemocnění, jako je virus chřipky nebo respirační syncyciální virus. Kromě toho bude budoucí výzkumné úsilí muset objasnit přesné molekulární rysy, které řídí vazbu SND1 na negativní vlákno RNA SARS-CoV-2 nebo jiných koronavirů.
