摘要：一種使用最新技術的高度創新方法生成了一份SARS-CoV-2病毒和人類蛋白質相互作用的綜合性研究，其中一種相互作用表明，病毒直接影響調節人類免疫系統的蛋白質。
10月10日發表在《自然-生物技術》雜志上的一項名為“A Comprehensive SARS-CoV-2–Human Protein–Protein Interactome Reveals COVID-19 Pathobiology and Potential Host Therapeutic Targets”的研究描述了這項技術，為研究和理解COVID-19背后的生物學，以及確定針對蛋白質結合位點的新治療方法打開了無數新的途徑。
圖1 SARS-CoV-2與人類蛋白質-蛋白質相互作用組全面揭示了新冠肺炎的生物病理學和潛在的宿主治療靶點（圖源：[1]）
在這項研究中，研究人員確定了23種候選藥物，每種藥物都有可能破壞病毒與宿主的結合位點。在初步實驗中，其中一種藥物是fda批準的用于治療血壓的β受體阻滯劑卡維地洛，毒性低，對抑制感染SARS-CoV-2的人類肺細胞系的病毒感染非常有效。此外，對感染SARS-CoV-2的記錄的分析顯示，服用卡維地洛控制血壓的患者感染SARS-CoV-2的風險降低了17%，這表明它無意中提供了一些保護。
圖2 基于相互作用組的新冠肺炎宿主靶向治療的新發現
計算生物系和威爾細胞與分子生物學研究所教授Haiyuan Yu說:“我們對SARS-CoV-2病毒-人類蛋白質相互作用網絡有了一個新的、更全面的視角，它顯示了病毒蛋白質是如何劫機人類蛋白質的，并[揭示]了病毒感染、復制和傳播所需的途徑。”
Haiyuan Yu說，所描述的方法也可以應用于任何病毒或病原體。研究人員已經開始使用這些技術來更好地理解蛋白質的相互作用，并研究蚊子傳播的寨卡病毒的治療方法。
在這項研究中，研究人員結合了兩種互補的最先進的方法，以獲得SARS-CoV-2病毒蛋白質和人類宿主蛋白質之間相互作用的完整圖像。第一種方法使用定量蛋白質組學技術，將在SARS-CoV-2中發現的每個病毒蛋白質在人類細胞中人工表達，以觀察病毒招募了哪些宿主蛋白質和復合物。在第二種被稱為Y2H的方法中，研究人員使用了他們的病毒和人類蛋白質文庫。然后將每組中的單個蛋白質配對在一起。這項技術使研究人員能夠觀察到哪些對彼此有親和力并有接觸;當它們確實相互作用時，這種配對通常是短暫的。
圖3 SARS-CoV-2與人類蛋白質的相互作用
“一些最重要的監管互動是短暫的，”Yu說。“蛋白質只有在合適的條件下才能找到它所需要的結合物，然后它才會分離。”
該技術揭示了579個人類蛋白質和28個新冠病毒-2蛋白之間的739個高可信度蛋白質相互作用，驗證了218個已知的人類蛋白質與新冠病毒-2相互作用，并揭示了361個新蛋白質。研究人員還發現了一種病毒蛋白質和一種人類轉錄因子之間的相互作用，這種因子直接參與了免疫反應基因的開啟和關閉。這一發現可能為病毒如何逃避宿主免疫提供線索。
圖4 相互作用組的特征和新冠病毒-人類蛋白質交互作用的驗證
雖然用于研究的最相關的細胞來自肺部，但它們很難在培養中生長。因此，以前對SARS-CoV-2的研究使用了腎T細胞。在這項研究中，研究人員首次使用了結腸細胞系。“有證據表明，這些細胞系在表面表達兩種關鍵的標記蛋白，這是感染所必需的，”Yu說，并補充說腎臟T細胞不表達這些標記。
在接下來的步驟中，Yu和同事們將研究SARS-CoV-2是如何調節人類基因表達的，特別是與逃避免疫有關的。他們與分子生物學和遺傳學(CALS)教授John Lis、分子生物學和遺傳學(CALS)教授Cedric Feschotte、化學病毒學(獸醫學院)教授Luis Schang和康奈爾大學其他幾個小組合作，正在跟進其他候選藥物，其中一些似乎有效。
這項研究主要由美國國家老齡化研究所、美國國家普通醫學科學研究所和康奈爾大學SARS-CoV-2快速反應種子基金支持。后者在收集初步數據推出這項研究中,隨著流感大流行期間支持持續的合作。
參考資料：
[1] A Comprehensive SARS-CoV-2–Human Protein–Protein Interactome Reveals COVID-19 Pathobiology and Potential Host Therapeutic Targets.
摘要：一種使用最新技術的高度創新方法生成了一份SARS-CoV-2病毒和人類蛋白質相互作用的綜合性研究，其中一種相互作用表明，病毒直接影響調節人類免疫系統的蛋白質。
10月10日發表在《自然-生物技術》雜志上的一項名為“A Comprehensive SARS-CoV-2–Human Protein–Protein Interactome Reveals COVID-19 Pathobiology and Potential Host Therapeutic Targets”的研究描述了這項技術，為研究和理解COVID-19背后的生物學，以及確定針對蛋白質結合位點的新治療方法打開了無數新的途徑。
圖1 SARS-CoV-2與人類蛋白質-蛋白質相互作用組全面揭示了新冠肺炎的生物病理學和潛在的宿主治療靶點（圖源：[1]）
在這項研究中，研究人員確定了23種候選藥物，每種藥物都有可能破壞病毒與宿主的結合位點。在初步實驗中，其中一種藥物是fda批準的用于治療血壓的β受體阻滯劑卡維地洛，毒性低，對抑制感染SARS-CoV-2的人類肺細胞系的病毒感染非常有效。此外，對感染SARS-CoV-2的記錄的分析顯示，服用卡維地洛控制血壓的患者感染SARS-CoV-2的風險降低了17%，這表明它無意中提供了一些保護。
圖2 基于相互作用組的新冠肺炎宿主靶向治療的新發現
計算生物系和威爾細胞與分子生物學研究所教授Haiyuan Yu說:“我們對SARS-CoV-2病毒-人類蛋白質相互作用網絡有了一個新的、更全面的視角，它顯示了病毒蛋白質是如何劫機人類蛋白質的，并[揭示]了病毒感染、復制和傳播所需的途徑。”
Haiyuan Yu說，所描述的方法也可以應用于任何病毒或病原體。研究人員已經開始使用這些技術來更好地理解蛋白質的相互作用，并研究蚊子傳播的寨卡病毒的治療方法。
在這項研究中，研究人員結合了兩種互補的最先進的方法，以獲得SARS-CoV-2病毒蛋白質和人類宿主蛋白質之間相互作用的完整圖像。第一種方法使用定量蛋白質組學技術，將在SARS-CoV-2中發現的每個病毒蛋白質在人類細胞中人工表達，以觀察病毒招募了哪些宿主蛋白質和復合物。在第二種被稱為Y2H的方法中，研究人員使用了他們的病毒和人類蛋白質文庫。然后將每組中的單個蛋白質配對在一起。這項技術使研究人員能夠觀察到哪些對彼此有親和力并有接觸;當它們確實相互作用時，這種配對通常是短暫的。
圖3 SARS-CoV-2與人類蛋白質的相互作用
“一些最重要的監管互動是短暫的，”Yu說。“蛋白質只有在合適的條件下才能找到它所需要的結合物，然后它才會分離。”
該技術揭示了579個人類蛋白質和28個新冠病毒-2蛋白之間的739個高可信度蛋白質相互作用，驗證了218個已知的人類蛋白質與新冠病毒-2相互作用，并揭示了361個新蛋白質。研究人員還發現了一種病毒蛋白質和一種人類轉錄因子之間的相互作用，這種因子直接參與了免疫反應基因的開啟和關閉。這一發現可能為病毒如何逃避宿主免疫提供線索。
圖4 相互作用組的特征和新冠病毒-人類蛋白質交互作用的驗證
雖然用于研究的最相關的細胞來自肺部，但它們很難在培養中生長。因此，以前對SARS-CoV-2的研究使用了腎T細胞。在這項研究中，研究人員首次使用了結腸細胞系。“有證據表明，這些細胞系在表面表達兩種關鍵的標記蛋白，這是感染所必需的，”Yu說，并補充說腎臟T細胞不表達這些標記。
在接下來的步驟中，Yu和同事們將研究SARS-CoV-2是如何調節人類基因表達的，特別是與逃避免疫有關的。他們與分子生物學和遺傳學(CALS)教授John Lis、分子生物學和遺傳學(CALS)教授Cedric Feschotte、化學病毒學(獸醫學院)教授Luis Schang和康奈爾大學其他幾個小組合作，正在跟進其他候選藥物，其中一些似乎有效。
這項研究主要由美國國家老齡化研究所、美國國家普通醫學科學研究所和康奈爾大學SARS-CoV-2快速反應種子基金支持。后者在收集初步數據推出這項研究中,隨著流感大流行期間支持持續的合作。
參考資料：
[1] A Comprehensive SARS-CoV-2–Human Protein–Protein Interactome Reveals COVID-19 Pathobiology and Potential Host Therapeutic Targets.
