研究人员瞄准核衣壳蛋白对抗COVID-19

虽然臭名昭著的SARS- cov -2刺突蛋白占据了头条新闻，并成为了戏剧性的电视画面，但另一种SARS蛋白质在很大程度上没有被注意到。

它被称为核衣壳蛋白，或N蛋白，它是如何与病毒RNA基因组结合，然后在健康的人类细胞内造成严重破坏的，这是科学家们非常感兴趣的Elan Eisenmesser博士，生物化学和分子遗传学副教授科罗拉多大学医学院．

艾森梅塞尔和他的同事生物化学与分子遗传学而且免疫学与微生物学在去年春天最初的COVID-19关闭后，各部门是校园里第一批返回实验室的部门。

托马斯·“特姆”·莫里森免疫与微生物学系副教授，以及其他CU Anschutz研究人员立即开始了这项研究致力于建立一种“国产”COVID-19抗体测试．血清学组需要冠状病毒核衣壳蛋白来完成工作，所以莫里森求助于艾森梅塞尔，后者迫不及待地开始制造N蛋白。

类似于UPS配送中心

“我的兴趣是所有的核衣壳——它是如何工作的?我问这个问题是因为所有这些RNA结合蛋白都非常草率——它们会与任何东西结合……它们是混杂的，”Eisenmesser说。

在他目前的研究中，艾森梅塞尔的合作者包括他的生活伴侣和研究助理，嘉斯米娜Redzic博士和生物化学系的教员柯克汉森博士,安吉洛达利山德罗，博士，以及击败Vogeli,博士学位。

“你在科罗拉多大学(University of Colorado)商学院有一个学生

联合起来解决这个问题

新型冠状病毒肺炎这是和同事一起工作的一部分

提供解决方案真的很有趣。”

——Elan Eisenmesser

这项研究的两个主要目标有点类似于UPS配送中心。其中一个重点是包装:N蛋白在保护其遗传物质的同时，是如何在结构上和动态上与病毒RNA特异性结合的?动态性是特别有趣的。他发现N蛋白的部分“一直在移动，这是蛋白质的一个普遍特征，直到它们做其他事情，比如酶活性位点发生移动，从而允许催化。”

然后是拆封过程:当N蛋白进入细胞并开始与宿主相互作用时会发生什么?“从3万英尺的角度来看，一旦这种病毒进入你的细胞，以及不同种类的细胞(眼睛、肺、肝脏等)，它是如何操纵你整个细胞的机制来感染自己的?”

利用核磁共振

艾森梅塞尔使用核磁共振(NMR)仪器回答了这两个问题。因为核衣壳是“相当大的蛋白质”，它们可以被切成碎片并单独使用核磁共振来观察。它使研究人员能够详细地检查N蛋白的不同区域，以及它们如何与RNA和宿主蛋白质结合或不结合。

大约15年前，当艾森梅塞尔开始研究SARS-CoV-2的表亲SARS-CoV-1时，他观察了它的N蛋白如何操纵宿主细胞，以防止它们产生免疫反应的能力。“最重要的是，这是我的第一个兴趣:了解病原体通常是如何杀死你的。”

研究人员知道N蛋白与许多不同的蛋白质结合，但他们不知道如何结合。“很多时候我们也不知道为什么，”他说。“在大多数情况下，它似乎是在试图下调你的先天免疫反应。”

研究可能导致治疗，治疗

他的发现可能会导致一系列有针对性的治疗和治疗。其中一种可能专门针对N蛋白。其他人可能会去寻找不同的SARS毒株。每个N蛋白由大约400个氨基酸残基组成，它们形成了几个结构元素，就像“串上的珠子”。

艾森梅塞尔说:“在不同的冠状病毒中，N蛋白的序列相似性比刺突蛋白更高。”这意味着，如果你基于这种核衣壳蛋白制造疫苗，你可能会阻止更多的冠状病毒(SARS-CoV-2、SARS-CoV-1、中东呼吸综合征等)，更不用说每种病毒的不同菌株了。目前有7种COVID-19病毒株在传播。在这些菌株之间，(N)蛋白比S蛋白更有可能更相似，尽管它的表达也更高。”

他说，这可能会导致其他事情。

他说:“也许我们可以开发一种药物来阻止冠状病毒感染，或者至少减缓病毒对宿主的操纵。”

尽管面临封锁的压力，艾森梅塞尔和他的同事们仍在继续研究解决病毒的方法。

“我是一名生物化学家。在大流行期间，我可以做很多事情，”他说。“科罗拉多大学医学院的一群人真的团结起来应对COVID-19。和同事一起提供解决方案真的很有趣。”

上图:Elan Eisenmesser和他的生活伴侣和研究合作者，Jasmina Redzic，在CU Anschutz的Eisenmesser实验室。