[出典] "Genome-wide CRISPR screen reveals host genes that regulate SARS-CoV-2 infection" Wei J [..] Doench JG, Wilen CB. bioRxiv 2020-06-17. [査読なし投稿] > Cell 2020-10-20 (Journal Pre-proof); crisp_bio 2020-10-21 新型コロナウイルス感染の鍵を握る一連の宿主因子を, ゲノムワイドCRISPRスクリーンで同定
TMPRSS2については、責任著者の1人であるJ. G. Doenchは一連の論文紹介ツイート [*]の中で、改めて、考えられる原因3つを上げた:
ウイルスは宿主細胞の一連の因子を利用することで感染する。Craig B. Wilen (Yale School of Medicine)とJohn G. Doench (Broad Institute)を責任著者とする27名の研究グループは今回、モデル細胞でのゲノムワイドCRISPR遺伝子ノックアウト(KO)スクリーンを介して、新型コロナウイルスが宿主細胞に侵入しそしてまたは増殖するに必須の宿主因子と、ウイルスの感染を抑制する宿主因子の同定を試みた。
- アフリカミドリ猿の腎臓上皮細胞由来のVero-E6細胞に対して、全遺伝子を標的可能なsgRNAsのライブラリーを利用するプール型ゲノムワイドCRISPR KOスクリーンを行った。
このスクリーンでは、Cas9-sgRNAの遺伝子編集を受けた細胞の中で、新型コロナウイルスが感染できなかった細胞でKOされていた遺伝子が感染必須遺伝子 (以下、必須遺伝子)を、新型コロナウイルスの感染が進行し細胞死した細胞でKOされていた遺伝子から抗ウイルス遺伝子 (抑制遺伝子)を、知ることができる。 - 必須遺伝子トップヒット25には、SARS-CoV-2のSタンパク質に対する受容体遺伝子として知られているACE2、 宿主細胞内でのウイルス成熟に必須とされているプロテアーゼであるカテプシンL (Cathepsin L: CTSL)遺伝子に加えて、SWI/SNFクロマチンリモデリング複合体、TGF-βシグナル伝達パスウエイ、alarminの一種であるHMGB1遺伝子などが含まれていた。
- 一方で、抑制遺伝子のトップヒットには、ヒストンH3のバリアントであるヒストンH3.3のシャペロン複合体を構成するHIRAやCABIN1が並んだ。
- 必須遺伝子については、阻害剤の効果を見た。SWI/SNFタンパク質のブロモドメインであるSMARCA4とSMARCA2、および、TGF-βパスウイエのタンパク質SMAD3を阻害する低分子投与により、ウイルスの感染そしてまたは増殖が阻害されることを確認した。
TMPRSS2については、責任著者の1人であるJ. G. Doenchは一連の論文紹介ツイート [*]の中で、改めて、考えられる原因3つを上げた:
- sgRNAの不活性: CRISPR-Cas9による遺伝子編集実験で起こり得ること
- 冗長性: TMPRSS2の機能を代替する遺伝子が存在する可能性
- 非細胞自律性 (non-cell autonomous): プール型スクリーニングで生成される細胞集団は不均一であり、TMPRSS2 KO細胞が周囲を囲むTMPRSS2を帯びたままの細胞群の影響下にあった可能性
[*] 当該する一連のツイートの冒頭を以下に引用:John Doench@JohnDoench
Using the Vero cell line from the African Green Monkey, we introduced a library of guides – yes, we had that on the… https://t.co/ZB5POD5WsQ
2020/06/18 16:00:08
[参考crisp_bio記事]
- [20200330更新] 新型コロナウイルスの感染は、ヒト細胞のACE2とTMPRSS2に依存し、慢性膵炎治療薬で阻害される; 2020-03-17 新型コロナウイルスを、TMPRSS2を発現する細胞株を利用して、効率的に分離・増殖
- [20200929更新] 新型コロナウイルス:フーリン阻害剤がウイルスの侵入と増殖を抑制する
- 2020-06-15 新型コロナウイルス感染に関与する新たな宿主因子ニューロピリン- フーリンによるSタンパク質のS1とS2への切断情報を含む
- [20200504更新] 新型コロナウイルスとヒトのタンパク質間相互作用マップから、承認薬の標的になり得る宿主因子が見えてきた
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