新研究揭示新冠病毒“致命弱點(diǎn)”

新華社日內(nèi)瓦5月17日電(記者劉曲)一個(gè)由瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)研究人員領(lǐng)導(dǎo)的國際團(tuán)隊(duì)日前在美國《科學(xué)》雜志上發(fā)表論文說,新冠病毒嚴(yán)重依賴一種名為“移碼”的特殊機(jī)制調(diào)節(jié)病毒蛋白水平。他們成功揭示了新冠病毒基因組和核糖體在“移碼”過程中的相互作用,并證明利用化合物抑制“移碼”可以大幅減少病毒復(fù)制。

病毒需要利用被感染細(xì)胞內(nèi)的核糖體進(jìn)行自我復(fù)制,然后感染更多健康細(xì)胞并轉(zhuǎn)移到其他個(gè)體。在這個(gè)過程中,被感染細(xì)胞的核糖體根據(jù)病毒基因組發(fā)出的指令生成新的病毒蛋白。核糖體的功能是將核糖核酸(RNA)攜帶的“遺傳密碼”翻譯成蛋白質(zhì)。RNA是由大量核糖核苷酸聚合而成的長鏈分子,核糖體以嚴(yán)格步驟沿著RNA分子鏈移動(dòng),每次讀取RNA上的3個(gè)相鄰核苷酸,這3個(gè)核苷酸攜帶的遺傳信息定義了蛋白質(zhì)中相應(yīng)氨基酸片段。

核糖體向前或向后滑動(dòng)一兩個(gè)核苷酸的情況被稱為“移碼”,這種機(jī)制幾乎從不在健康細(xì)胞中發(fā)生,因?yàn)檫@種對“遺傳密碼”的不正確解讀將導(dǎo)致細(xì)胞蛋白功能失調(diào)。但諸如冠狀病毒和艾滋病病毒等卻依賴“移碼”調(diào)節(jié)病毒蛋白水平,新冠病毒就嚴(yán)重依賴由病毒RNA中一個(gè)復(fù)雜折疊引起的“移碼”來合成蛋白。

來自蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)、伯爾尼大學(xué)、洛桑大學(xué)、愛爾蘭科克大學(xué)的科學(xué)家組成的研究小組報(bào)告說,他們通過復(fù)雜的生化實(shí)驗(yàn)設(shè)法在新冠病毒RNA基因組發(fā)生“移碼”部位捕獲了正在讀取遺傳信息的核糖體,并利用低溫電子顯微鏡進(jìn)行了觀察。

研究人員以前所未有的細(xì)節(jié)對“移碼”過程進(jìn)行了分子描述,并揭示了許多意想不到的新特征?！耙拼a”事件為觀察通常處于動(dòng)態(tài)的核糖體提供了契機(jī),研究人員獲得了幾乎是迄今最為清晰、準(zhǔn)確的哺乳動(dòng)物核糖體圖像。

參與這項(xiàng)研究的蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)分子生物學(xué)教授內(nèi)納德·巴恩表示:“這里介紹的關(guān)于新冠病毒的結(jié)果也將有助于理解其他RNA病毒的‘移碼’機(jī)制。”

過往研究已表明,一些化合物能夠抑制冠狀病毒的“移碼”,這項(xiàng)最新研究進(jìn)一步揭示了相關(guān)化合物對被感染細(xì)胞中新冠病毒水平的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),有兩種化合物能將新冠病毒復(fù)制減少3到4個(gè)數(shù)量級(jí),并對細(xì)胞沒有毒性。這兩種化合物中有一種是通過抑制“移碼”減少病毒復(fù)制,另一種可能通過不同機(jī)制發(fā)揮作用。

研究人員表示,盡管目前這些化合物的效力還不足以作為治療藥物,但這項(xiàng)研究表明,抑制核糖體“移碼”對減少病毒復(fù)制有深遠(yuǎn)影響,這為開發(fā)更好的抗病毒藥物鋪平了道路。由于所有冠狀病毒都依賴“移碼”機(jī)制,抑制這一機(jī)制的化合物可用于治療更多冠狀病毒引起的感染。