华南农业大学黄耀伟-浙江大学徐平龙课题组在冠状病毒与宿主HSP90互作机理方面取得新进展

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关键词：病毒机理进展

资讯来源：生物制品圈

发布时间： 2023-04-15

热休克蛋白（HSP90）是一种分子伴侣蛋白，可以帮助其它蛋白质正确折叠并保持其稳定性。已有实验结果表明，在体外条件下使用特定的HSP90抑制剂可以有效抑制SARS-CoV-2的感染，但其作用机制未明。近日，华南农业大学兽医学院/岭南实验室黄耀伟教授与浙江大学生命科学研究院徐平龙教授合作，在Journal of Biological Chemistry上在线发表题为“Heat shock protein 90 facilitates SARS-CoV-2 structural protein-mediated virion assembly and promotes virus-induced pyroptosis”的文章 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021925823003101），进一步阐述了新冠病毒与HSP90的互作机理。

本研究系统检测了HSP90与26种SARS-CoV-2病毒蛋白的互作情况，发现5个病毒蛋白为HSP90的客户蛋白，包括核衣壳蛋白（N）、膜蛋白（M）、以及辅助Orf3、Orf7a和Orf7b蛋白，均能与Hsp90的两个亚型（Hsp90α，Hsp90β）互作，并且这些蛋白的稳定性通过Hsp90β调节。使用病毒样颗粒组装实验和SARS-CoV-2 GFP/ΔN类病毒系统（清华大学丁强教授实验室建立）探讨了靶向HSP90在新冠病毒感染各个生命周期阶段所起的作用，表明Hsp90主要影响新冠病毒结构蛋白M与N的稳定性，进而影响了病毒颗粒的组装。此外，靶向Hsp90抑制SARS-CoV-2引起细胞焦亡，也抑制类病毒仓鼠感染模型中产生的炎症反应和肺损伤。这些研究结果共同表明了在SARS-CoV-2感染期间或可采用靶向Hsp90治疗的机理：一方面通过抑制Hsp90对结构蛋白的分子伴侣作用直接抑制病毒颗粒的产生，另一方面通过降低SARS-CoV-2引起的细胞焦亡，从而减轻炎性损伤
导致的重症。

由于更早的研究报道Hsp90与中东呼吸综合征冠状病毒MERS-CoV 的N蛋白也存在相互作用，这可能表明Hsp90是其它冠状病毒N蛋白的广谱分子伴侣。因此黄耀伟课题组同时研究了HSP90在四种猪肠道冠状病毒（猪流行性腹泻病毒PEDV，猪丁型冠状病毒PDCoV，猪传染性胃肠炎病毒TGEV以及猪急性腹泻综合征冠状病毒SADS-CoV）中的作用，相关研究近日发表在Virus Research期刊上。题目为“Role of heat shock protein 90 as an antiviral target for swine enteric coronaviruses”（链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168170223000655）。研究结果同样显示猪源Hsp90与PEDV，PDCoV，TGEV以及SADS-CoV的N蛋白互作并影响其蛋白稳态，尽管这些N蛋白的氨基酸差异较大。以SADS-CoV感染猪肠道类器官及人单核细胞THP-1为研究模型，也验证了靶向Hsp90抑制SADS-CoV感染引起的细胞焦亡。因此，靶向HSP90可以广谱抑制冠状病毒的感染，其互作的共同靶点为N蛋白及细胞焦亡通路。

黄耀伟教授、徐平龙教授为JBC论文的共同通讯作者。博士生赵壮壮、博士后徐令东及张飞为JBC论文的共同第一作者。研究工作得到岭南实验室科研项目、国家自然科学基金重大研究计划的资助。