SARS-CoV-2 核衣壳蛋白通过靶向 eEF1A1 劫持宿主转录
SARS-CoV-2 nucleocapsid protein hijacks host transcription by targeting eEF1A1
对 SARS-CoV-2 Delta 与 Omicron 等变异株的转录组分析显示,病毒核衣壳(N)蛋白是驱动人肺上皮细胞保守转录反应的核心因子,能将 IRF。
SARS-CoV-2变异株在传播力、抗原性乃至临床严重程度上差异显著[1][2],但它们各自如何重编程宿主基因表达,一直缺乏系统机制。此前研究刻画了感染诱导的宿主转录应答,如体内鼻咽样本中OAS1-3、IFIT1-3与Th1型趋化因子CXCL9/10/11的上调[5];也有工作系统比较过Alpha、Beta、Delta、Omicron的复制动力学与先天免疫激活差异[9];病毒-宿主蛋白互作网络则揭示了泛冠状病毒共有的宿主因子依赖[3]。机制认识多集中于免疫逃逸方向:ORF6通过阻断IRF与STAT的入核拮抗干扰素信号[6],核衣壳蛋白(N)也被发现能竞争性抑制cGAS对胞质DNA的识别[8]。另一方面,延伸因子eEF1A作为plitidepsin的靶点,其抗病毒作用被认为主要经由抑制翻译实现——该药体外抗SARS-CoV-2的90%抑制浓度为0.88 nM,效力为瑞德西韦的27.5倍[4],靶向eEF1A还可重编程翻译并展现广谱抗病毒活性[7]。
本研究对包括Delta和Omicron在内的多个变异株感染人肺上皮细胞后的宿主转录组进行比较分析,发现尽管变异株间差异巨大,它们诱导了一个保守的转录程序,特征为干扰素调节因子(IRF)、即刻早期基因及下游细胞因子的激活。单独表达N蛋白即可部分重现感染引发的宿主应答,表明N是这一转录重编程的核心驱动者。机制上,N促进IRF与AP-1转录因子、RNA聚合酶II以及eEF1A1在促炎基因启动子上的募集,揭示了eEF1A1一个此前未被认识的核内功能。无论通过遗传手段还是用eEF1A相互作用药物plitidepsin破坏N-eEF1A1互作,均可消除转录复合物的形成并逆转宿主基因失调。
这一发现把eEF1A从经典的翻译因子置于促炎基因转录调控的语境中,也将plitidepsin的作用叙事从抑制翻译[4][7]扩展为瓦解病毒-宿主转录复合物。事实上,eEF1A与冠状病毒N蛋白的互作早有线索:2014年即有研究显示EF1A与TGEV的N蛋白相互作用,敲低EF1A会削弱病毒复制[10];2024年还有工作显示SARS-CoV-2的NSP12可劫持eEF1A以调节宿主mRNA的翻译效率[11]。新论文的推进在于将这条互作轴带入核内转录层面,并证明其为各变异株共有的宿主-病毒调控轴,构成潜在的泛变异株治疗靶点。
不过,N蛋白仅能部分重现感染应答,提示其他病毒因子仍有贡献;上述结论主要建立于人肺上皮细胞的体外体系,这条轴在感染者体内如何运作、能否转化为临床获益,以及plitidepsin在有限临床批准背景下[4]的实际应用前景,均待进一步回答。
- 1.SARS-CoV-2 variants, spike mutations and immune escape · Nat Rev Microbiol 2021
- 2.Early assessment of the clinical severity of the SARS-CoV-2 omicron variant in South Africa: a data linkage study · Lancet 2022
- 3.Comparative host-coronavirus protein interaction networks reveal pan-viral disease mechanisms · Science 2020
- 4.Plitidepsin has potent preclinical efficacy against SARS-CoV-2 by targeting the host protein eEF1A · Science 2021
- 5.In vivo antiviral host transcriptional response to SARS-CoV-2 by viral load, sex, and age · PLoS Biol 2020
- 6.Impact of SARS-CoV-2 ORF6 and its variant polymorphisms on host responses and viral pathogenesis · Cell Host Microbe 2023
- 7.Targeting eEF1A reprograms translation and uncovers broad-spectrum antivirals against cap or m6A protein synthesis routes · Nat Commun 2025
- 8.SARS-CoV-2 nucleocapsid protein directly prevents cGAS-DNA recognition through competitive binding · Proc Natl Acad Sci U S A 2025
- 9.SARS-CoV-2 variants Alpha, Beta, Delta and Omicron show a ... · pmc.ncbi.nlm.nih.gov 2026
- 10.EF1A interacting with nucleocapsid protein of transmissible ... · sciencedirect.com 2026
- 11.RNA-dependent RNA polymerase of SARS-CoV-2 regulate ... · pubmed.ncbi.nlm.nih.gov 2026
来源:监管与产业动态 · doi.org