新突破！國(guó)際頂刊PNAS刊發(fā)廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院最新研究成果
----首次揭示琥珀酰化修飾在新冠病毒感染中的作用并發(fā)現(xiàn)潛在治療藥物?
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美國(guó)科學(xué)院院報(bào)PNAS上在線發(fā)表?
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? ????自新冠疫情爆發(fā)以來(lái)，全球已經(jīng)累計(jì)近6億人次被確診新冠肺炎[1]。2021年底，新型變異毒株奧密克戎肆虐全球。盡管目前已有新冠疫苗、中和抗體藥物等預(yù)防和治療手段，但精準(zhǔn)深入地研究新冠病毒（SARS-CoV-2）及其感染宿主細(xì)胞的生物學(xué)特性并研發(fā)經(jīng)濟(jì)有效的新冠特效藥物仍是當(dāng)今全世界迫在眉睫的挑戰(zhàn)。
? ????2022年7月13日，在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院長(zhǎng)春獸醫(yī)研究所金寧一院士帶領(lǐng)下，廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院廖明教授、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院長(zhǎng)春獸醫(yī)研究所李昌研究員、長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué)趙翊丞教授等在美國(guó)科學(xué)院院報(bào)PNAS上在線發(fā)表了題為“The global succinylation of SARS-CoV-2-infected host cells reveals drug targets”的研究成果。研究針對(duì)SARS-CoV-2感染后有效藥物不足的問(wèn)題，通過(guò)多組學(xué)方法分析SARS-CoV-2感染細(xì)胞后琥珀?；揎椀漠惓?，從多個(gè)角度揭示了病毒和宿主蛋白的琥珀?；揎椝阶兓?，并發(fā)現(xiàn)了針對(duì)SARS-CoV-2引起的異常琥珀?；悬c(diǎn)的潛在候選藥物。該文章是廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動(dòng)物衛(wèi)生研究所以第一單位發(fā)表。
? ????多組學(xué)分析是當(dāng)前研究SARS-CoV-2侵染宿主細(xì)胞動(dòng)態(tài)過(guò)程的重要手段。研究采用SARS-CoV-2侵染Caco-2細(xì)胞為模型，通過(guò)對(duì)SARS-CoV-2侵染細(xì)胞后的多組學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)SARS-CoV-2感染可促進(jìn)宿主細(xì)胞三羧酸循環(huán)、糖酵解、脂肪酸氧化和線粒體轉(zhuǎn)運(yùn)等關(guān)鍵酶的琥珀?；貏e是代謝限速酶OGDH和IDH1的活性會(huì)因琥珀?；l(fā)生顯著下降，從而抑制細(xì)胞自身增殖，這將有助于加強(qiáng)病毒的復(fù)制及對(duì)宿主能量來(lái)源的攝取。研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)敲除去琥珀?；窼IRT5可以提高TCA相關(guān)代謝酶（MDH2、SDHA和OGDH）的琥珀?；剑瑢?dǎo)致三羧酸循環(huán)相關(guān)代謝的酶失去活性從而抑制細(xì)胞的增殖。通過(guò)進(jìn)一步對(duì)SARS-CoV-2與宿主互作蛋白組分析，發(fā)現(xiàn)病毒的NSP14蛋白可以與SIRT5相互作用促進(jìn)宿主蛋白的琥珀?；?，并通過(guò)體外試驗(yàn)驗(yàn)證了由SIRT5誘導(dǎo)的抑制宿主蛋白琥珀酰化水平可以有效地抑制病毒的復(fù)制。
? ????研究結(jié)合對(duì)新冠病毒生理及病理學(xué)調(diào)控機(jī)制的數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)蛋白翻譯后修飾（post-translational modification，PTM）不但能夠確定蛋白的乙酰化、磷酸化等修飾水平，亦能為研發(fā)潛在藥物的作用機(jī)制提供新的方向。作為一種新發(fā)現(xiàn)的PTM，琥珀?；坏軌蛞l(fā)更多蛋白質(zhì)特性的改變，并且因?yàn)殓牾；鶊F(tuán)空間結(jié)構(gòu)較大，所以對(duì)于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能會(huì)產(chǎn)生更為顯著的影響[2]。研究選擇12個(gè)直接或間接的宿主泛琥珀?；种苿?，以琥珀?；?、去琥珀?；富蚋哏牾；鞍诪槟繕?biāo)，通過(guò)轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組、琥珀酰化修飾組學(xué)的系統(tǒng)研究，全面分析了SARS-CoV-2感染細(xì)胞蛋白的豐度和泛琥珀?；揎椝?，通過(guò)差異分析確定了SARS-CoV-2對(duì)宿主細(xì)胞蛋白泛琥珀酰化的調(diào)控機(jī)制，發(fā)現(xiàn)VPA, ST1326, 格列苯脲（Glyburide）, 以及氯屈膦酸二鈉（clodronic acid disodium salt）在細(xì)胞水平具有顯著抗病毒的效果。
? ????研究拓展了當(dāng)前對(duì)新冠病毒感染宿主機(jī)制的理解，為治療新冠肺炎的抗病毒藥物研發(fā)提供新思路。
? ????2022年7月13日，在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院長(zhǎng)春獸醫(yī)研究所金寧一院士帶領(lǐng)下，廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院廖明教授、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院長(zhǎng)春獸醫(yī)研究所李昌研究員、長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué)趙翊丞教授等在美國(guó)科學(xué)院院報(bào)PNAS上在線發(fā)表了題為“The global succinylation of SARS-CoV-2-infected host cells reveals drug targets”的研究成果。研究針對(duì)SARS-CoV-2感染后有效藥物不足的問(wèn)題，通過(guò)多組學(xué)方法分析SARS-CoV-2感染細(xì)胞后琥珀?；揎椀漠惓?，從多個(gè)角度揭示了病毒和宿主蛋白的琥珀?；揎椝阶兓?，并發(fā)現(xiàn)了針對(duì)SARS-CoV-2引起的異常琥珀?；悬c(diǎn)的潛在候選藥物。該文章是廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動(dòng)物衛(wèi)生研究所以第一單位發(fā)表。
? ????多組學(xué)分析是當(dāng)前研究SARS-CoV-2侵染宿主細(xì)胞動(dòng)態(tài)過(guò)程的重要手段。研究采用SARS-CoV-2侵染Caco-2細(xì)胞為模型，通過(guò)對(duì)SARS-CoV-2侵染細(xì)胞后的多組學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)SARS-CoV-2感染可促進(jìn)宿主細(xì)胞三羧酸循環(huán)、糖酵解、脂肪酸氧化和線粒體轉(zhuǎn)運(yùn)等關(guān)鍵酶的琥珀?；貏e是代謝限速酶OGDH和IDH1的活性會(huì)因琥珀?；l(fā)生顯著下降，從而抑制細(xì)胞自身增殖，這將有助于加強(qiáng)病毒的復(fù)制及對(duì)宿主能量來(lái)源的攝取。研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)敲除去琥珀?；窼IRT5可以提高TCA相關(guān)代謝酶（MDH2、SDHA和OGDH）的琥珀?；剑瑢?dǎo)致三羧酸循環(huán)相關(guān)代謝的酶失去活性從而抑制細(xì)胞的增殖。通過(guò)進(jìn)一步對(duì)SARS-CoV-2與宿主互作蛋白組分析，發(fā)現(xiàn)病毒的NSP14蛋白可以與SIRT5相互作用促進(jìn)宿主蛋白的琥珀?；?，并通過(guò)體外試驗(yàn)驗(yàn)證了由SIRT5誘導(dǎo)的抑制宿主蛋白琥珀酰化水平可以有效地抑制病毒的復(fù)制。
? ????研究結(jié)合對(duì)新冠病毒生理及病理學(xué)調(diào)控機(jī)制的數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)蛋白翻譯后修飾（post-translational modification，PTM）不但能夠確定蛋白的乙酰化、磷酸化等修飾水平，亦能為研發(fā)潛在藥物的作用機(jī)制提供新的方向。作為一種新發(fā)現(xiàn)的PTM，琥珀?；坏軌蛞l(fā)更多蛋白質(zhì)特性的改變，并且因?yàn)殓牾；鶊F(tuán)空間結(jié)構(gòu)較大，所以對(duì)于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能會(huì)產(chǎn)生更為顯著的影響[2]。研究選擇12個(gè)直接或間接的宿主泛琥珀?；种苿?，以琥珀?；?、去琥珀?；富蚋哏牾；鞍诪槟繕?biāo)，通過(guò)轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組、琥珀酰化修飾組學(xué)的系統(tǒng)研究，全面分析了SARS-CoV-2感染細(xì)胞蛋白的豐度和泛琥珀?；揎椝?，通過(guò)差異分析確定了SARS-CoV-2對(duì)宿主細(xì)胞蛋白泛琥珀酰化的調(diào)控機(jī)制，發(fā)現(xiàn)VPA, ST1326, 格列苯脲（Glyburide）, 以及氯屈膦酸二鈉（clodronic acid disodium salt）在細(xì)胞水平具有顯著抗病毒的效果。
? ????研究拓展了當(dāng)前對(duì)新冠病毒感染宿主機(jī)制的理解，為治療新冠肺炎的抗病毒藥物研發(fā)提供新思路。
? ????參考文獻(xiàn)：
? ????[1] WHO Coronavirus (COVID-19) Dashboard. https://covid19.who.int/
? ????[2] Z. Zhang et al., Identification of lysine succinylation as a new post-translational modification. Nat Chem Biol 7, 58-63 (2011)
? ????原文鏈接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2123065119