[出典] "Discovery and functional interrogation of SARS-CoV-2 RNA-host protein interactions" Flynn RA [..] Wilen CB, Satpathy AT. Cell. 2021-04-29/2021-03-11. https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.03.012Graphical abstract. https://els-jbs-prod-cdn.jbs.elsevierhealth.com/cms/attachment/4fe78c32-1e6a-46e7-ae7b-05c286a4a117/fx1_lrg.jpg
[参考] PREVIEWS "SARS-CoV-2 RNA: Exclusive friends and common foes" LeBlanc EV, Colpitts CC. Cell. 2021-04-29. https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.04.009
[参考] bioRxiv 投稿 "Systematic discovery and functional interrogation of SARS-CoV-2 viral RNA-host protein interactions during infection" 2020-10-06. https://doi.org/10.1101/2020.10.06.327445
 Stanford UにYale Uなどが加わった研究グループは今回,質量分析法 (MS)によりRNA結合タンパク質を包括的に同定する手法ChIRP-MS [*1], RNA-seqならびにゲノムワイドCRISPR-Cas9スクリーニングを併用することで,SARS-CoV-2 RNAと宿主タンパク質との間のインタラクトーム (網羅的相互作用ネットワーク)を解明した.
  • SARS-CoV-2が感染可能なヒト肝癌由来Huh7.5細胞とアフリカミドリザル腎細胞由来でTMPRSS2が発現しているVeroE6細胞にSARS-CoV-2を感染させ,感染時にウイルスRNAに結合する宿主タンパク質309種類をChIRP-MSで同定した [結果についてFigure 2. 参照 https://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S009286742100297X-gr2_lrg.jpg].また,ヒト初代肺細胞を対象とするscRNA-seqを介して,ChIRP-MSで同定した宿主タンパク質が発現していることを確認した.
  • このChIRP-MSのデータを,SARS-CoV-2以外の3種類のRNAウイルス [*2]のChIRP-MSデータと比較することで,ウイルスに特異的なRNA-宿主タンパク質・インタラクトームが見えてきた.
  • VeroE6細胞を標的とするゲノムワイドCRISPR-Cas9ノックアウトスクリーニングにより,プロウイルス性宿主タンパク質と抗ウイルス性宿主タンパク質を同定し,ウイルスRNAに結合するタンパク質の多くが抗ウイルス性であり,宿主細胞をウイルスが誘導する細胞死から保護することを見出した.
  • また,7種類のRNAウイルス [*3]のCRISPRスクリーニングの結果と比較することで,一連のウイルスに共通な抗ウイルス因子と,SARSに特異的な抗ウイルス因子を特定した [Figure 6参照 https://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S009286742100297X-gr6_lrg.jpg].
  • ここまでに同定した宿主タンパク質にミトコンドリアタンパク質が含まれていたことから,ミトコンドリアに局在するとされている810種類ののタンパク質を標的とする解析からSARS-CoV-2とミトコンドリア・タンク質のインタラクトームを解明し,SARS-CoV-2とミトコンドリアが物理的にも機能的にも相互作用しており,ミトコンドリアが抗SARS-CoV-2活性の一般的なプラットフォームであるとした.
  • 今回同定したインタラクトームは,SARS-CoV-2予防と治療の標的となりえる宿主タンパク質およびパスウエイの探索を支援する情報基盤である.
 [*注]
  1. 質量分析法 (MS)により,RNA結合タンパク質を包括的に同定する手法: PROTOCOL "ChIRP-MS: RNA-Directed Proteomic Discovery" In: Sado T. (eds) X-Chromosome Inactivation. MIMB. 2018-09-15. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-8766-5_3
  2. SARS-CoV-2-D1 (Huh7.5 感染24時間後), SARS-CoV-2-D2 (Huh7.5 感染48時間後), ZIKV-D2, DENV-D2, RV-D2
  3. HKU5-SARS-CoV-1-S, SARS-CoV-2, rcVSV-SARS-CoV-2-S, MERS-CoV, MERS-CoV T1015N, IAV, およびEMCV