Cell:病毒入侵人类基因组致融合蛋白产生 骗人胞T胞反应毒力

邓文龙

病毒入侵人类基因组导致融合蛋白产生骗人胞T胞反应毒力

来源：科学技术部 2020-07-14 12:28

近日，顶尖学术期刊Cell发表了一篇题为“Hybrid Gene Origination Creates Human-Virus Chimeric Protein during Infection”的研究报道。显示了病毒在感染人体时会将自己的基因与人类基因进行拼接，并且产生同时携带病毒和人类遗传信息的融合蛋白。

既往对于病毒与宿主基因组整合的机制研究，已经十分深入。通常认为病毒-宿主融合的mRNA只表达属于病毒的蛋白。而该研究表明，流感病毒感染后产生的融合基因不仅含有宿主mNRA的5’端帽状结构，还包含了启动子，导致被感染细胞产生一些非常复杂的融合蛋白。这些病毒融合蛋白会在N端多出一段原本不翻译的序列，也会产生全新的多肽。另外，研究人员还发现，流感病毒感染产生的融合蛋白会诱发T淋巴细胞反应，这和病毒毒力有一定关系。

研究人员指出，除了流感病毒，在其他人类、动物和植物病毒上均会这种情况，产生宿主依赖的融合基因序列和蛋白产物。为了更好的理解病原体如何感染宿主，我们需要清楚的了解感染后会有哪些蛋白产生，以及这些蛋白对宿主细胞有什么影响。

研究结果告诉我们，在感染性疾病上，除了关注病原体本身，还要更多的了解其与宿主基因组的相互作用，从而制定更为有效的预防和治疗策略。  (生物谷Bioon.com）

https://www.sciencedirect.com/sc ... i/S0092867420306309

http://news.bioon.com/article/6758671.html

Cell：可怕！病毒感染导致人-病毒杂交基因产生人-病毒嵌合蛋白！：

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)30630-9

http://news.bioon.com/article/6759034.html



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http://www.kaseisyoji.com/forum.php?mod=forumdisplay&fid=10

邓文龙

病毒基因竟会和人类基因融合到一起，产生未知的新蛋白  骗人胞T胞反应毒力

学术经纬
·
2020/06/19
论文
论文标题：Hybrid Gene Origination Creates Human-Virus Chimeric Proteins during Infection
作者：Jessica Sook Yuin Ho, Matthew Angel, Yixuan Ma, Elizabeth Sloan, Guojun Wang, Carles Martinez-Romero, Marta Alenquer, Vladimir Roudko, Liliane Chung, Simin Zheng, Max Chang, Yesai Fstkchyan, Sara Clohisey, Adam M. Dinan, James Gibbs, Robert Gifford, Rong Shen, Quan Gu, Nerea Irigoyen, Laura Campisi, Cheng Huang, Nan Zhao, Joshua D. Jones, Ingeborg van Knippenberg, Zeyu Zhu, Natasha Moshkina, Le´ a Meyer, Justine Noel, Zuleyma Peralta, Veronica Rezelj, Robyn Kaake, Brad Rosenberg, Bo Wang, Jiajie Wei, Slobodan Paessler, Helen M. Wise, Jeffrey Johnson, Alessandro Vannini, Maria Joa˜ o Amorim, J. Kenneth Baillie, Emily R. Miraldi, Christopher Benner, Ian Brierley, Paul Digard, Marta quksza, Andrew E. Firth, Nevan Krogan, Benjamin D. Greenbaum, Megan K. MacLeod, Harm van Bakel, Adolfo Garcı`a-Sastre, Jonathan W. Yewdell, Edward Hutchinson, Ivan Marazzi
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期刊：Cell
发表时间：2020/06/19
数字识别码：10.1016/j.cell.2020.05.035
摘要：RNA viruses are a major human health threat. The life cycles of many highly pathogenic RNA viruses like influenza A virus (IAV) and Lassa virus depends on host mRNA, because viral polymerases cleave 50 -m7G-capped host transcripts to prime viral mRNA synthesis (‘‘cap-snatching’’). We hypothesized that start codons within cap-snatched host transcripts could generate chimeric human-viral mRNAs with coding potential. We report the existence of this mechanism of gene origination, which we named ‘‘start-snatching.’’ Depending on the reading frame, start-snatching allows the translation of host and viral ‘‘untranslated regions’’ (UTRs) to create N-terminally extended viral proteins or entirely novel polypeptides by genetic overprinting. We show that both types of chimeric proteins are made in IAV-infected cells, generate T cell responses, and contribute to virulence. Our results indicate that during infection with IAV, and likely a multitude of other human, animal and plant viruses, a host-dependent mechanism allows the genesis of hybrid genes.
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所属学科：
生物
病毒学
药明康德内容团队



顶尖学术期刊《细胞》在线发表了一篇关于病毒的最新论文，揭示了病毒的一个全新特性：一支跨国科研团队发现，病毒会把自己的基因与人类基因拼接在一起，产生同时带有病毒和人类遗传信息的未知融合蛋白！



严格来说，病毒基因与人类基因发生融合，并不是一件新鲜事。毕竟病毒没有细胞结构，无法合成自己复制所需的蛋白质。因此，它们必须利用宿主细胞自带的系统来生产蛋白。而它们的做法，就是将自己的mRNA与宿主的mRNA进行融合。

关于这一套流程，科学家们已经研究得比较透彻了。以流感病毒为例，通过一种叫做“cap-snatching”的方法，它能从宿主的mRNA处“抢夺下”5′端的帽状结构，贴在自己的mRNA前。这样，病毒就能欺骗细胞，让它们生产病毒的关键蛋白。



▲Cap-snatching的分子机制（图片来源：参考资料[1]）

几十年来，人们一直以为，这种宿主-病毒融合的mRNA，只会翻译出属于病毒的蛋白质。而前面来自宿主的那一部分遗传信息，起到的更多是结构上的作用。

但20-6月19日上线的这篇《细胞》论文发现，我们错了。

研究人员们发现，病毒抢夺过来的，不止是宿主mRNA的5′端帽状结构，还会包括其启动密码子。这一过程也被叫做“start snatching”。因此，细胞的蛋白生产系统，完全有可能从宿主的启动密码子开始翻译。这样一来，整个翻译产生的蛋白质就全乱套了。



▲一旦从宿主的启动密码子开始翻译，就会产生未知的蛋白（图片来源：参考资料[1]）

本研究也证实了这一点。在被流感病毒感染的细胞中，就出现了非常复杂的蛋白翻译情况。研究人员们总结指出，要么在病毒蛋白质的N端前多了一段原本不会被翻译的序列，要么产生了完全在意料之外的全新多肽。

更有意思的是，这些新产生的融合蛋白还能诱导T细胞的反应，可能也与病毒的毒力（virulence）有关。

这种情况可能并不仅限于流感病毒。研究人员们指出，在其他多种人类病毒、动物病毒、甚至植物病毒中，都可能存在这样的现象。



▲本研究的图示（图片来源：参考资料[1]）

“为了理解病原体如何对抗宿主，产生感染能力，我们需要清楚地了解病原体会生成哪些蛋白质，它们有什么样的功能，以及它们对毒力的贡献如何。”本研究的通讯作者之一Ivan Marazzi教授说道。

“病毒在分子层面上会控制其宿主。本研究发现了一种全新的控制方法，一些病毒会想尽办法去榨干（宿主内）分子机器的全部潜力。我们的研究集中在流感病毒上，但结果暗示，很多种类的病毒都有可能产生原先未知的基因。”本研究的另一名通讯作者Ed Hutchinson教授补充说道。

https://www.cell.com/cell/pdf/S0 ... 09%3Fshowall%3Dtrue

https://www.linkresearcher.com/t ... a-bc71-fa7a57a5d494