STTT?暨大病原微生物研究院团队揭示新冠病毒抑制细胞凋亡促进病毒复制的分子机制

　　

新冠病毒（SARS-CoV-2）复制的高效性，与病毒的快速传播和高致病性密切相关。感染初期SARS-CoV-2的高效复制，可在短期快速产生超量新生病毒颗粒，当病毒滴度超过已免疫个体产生的抗体水平的中和能力上限时，记忆性免疫应答就无法完全阻止病毒感染，这可能是新冠疫苗不能有效阻断病毒感染和致病的重要原因。SARS-CoV-2复制的高效性，增加了病毒感染预防、治疗的复杂性和难度，阐明新冠病毒高效复制的机制至关重要。

近日，暨南大学病原微生物研究院联合第一附属医院病原研究团队在Signal Transduction and Targeted Therapy（IF = 38.104）杂志发表了“SARS-CoV-2 N protein enhances the anti-apoptotic activity of MCL-1 to promote viral replication”为题的研究论文。该研究揭示了新冠病毒通过N蛋白抑制细胞凋亡促进病毒复制的分子机制，为新冠病毒的高效传播和感染致病机理提供了新的认识。

 

该研究首先对比了有无N蛋白的SARS-CoV-2病毒样颗粒（trVLP）对细胞凋亡的影响，作者发现trVLP在感染细胞时能显著抑制细胞凋亡，但缺乏N蛋白的情况下trVLP没有这种作用。研究团队证实N蛋白在培养细胞、人肺类器官和小鼠等实验模型中均具有抑制细胞凋亡的活性。深入的研究揭示了N蛋白抑制细胞凋亡的分子机制：N蛋白与抗凋亡蛋白MCL-1发生特异性相互作用，并募集去泛素化酶USP15来去除MCL-1的K63连接方式（K63-linked）的泛素化，从而增强MCL-1蛋白的稳定性，进而促进了该蛋白对线粒体中Bak的劫持作用（Bak从线粒体释放会激活细胞凋亡信号）。

 

N蛋白作为SARS-CoV-2的结构蛋白不仅直接参与病毒复制，并且对病毒复制过程的多个结点具有调控作用。更重要的是，本研究提供的实验证据表明，N蛋白可以促进流感病毒（IAV）、登革病毒（DENV）和寨卡病毒（ZIKV）的复制，MCL-1特异性抑制剂S63845可以阻断这种促进作用。 N蛋白的细胞凋亡抑制功能，不仅导致了病毒的高复制水平，还可能与SARS-CoV-2在无症状个体中有效复制而不引起呼吸功能障碍有关。本研究还直接提示了SARS-CoV-2与其他病毒共同感染时可能造成更高的感染风险。此外，本研究也提示MCL-1介导的凋亡调控信号有可能作为抗病毒治疗的靶点。

暨南大学第一附属医院潘攀博士、暨南大学病原微生物研究院副研究员李永奎和陈欣，为论文通讯作者。已故病原微生物研究院院长吴建国教授，生前为本论文的发表提供了强力支持，为论文共同署名作者。

全文链接：https://doi.org/10.1038/s41392-023-01459-8