Коронавирусный белок NSP1 препятствует экспрессии клеточных белков

Попадая в клетку организма-хозяина, SARS-CoV-2 подавляет экспрессию собственных белков клетки и заставляет ее синтезировать вирусные белки. В новом исследовании ученые из Израиля выяснили, как именно происходит ингибирование экспрессии белков в зараженной клетке.

Исследователи инфицировали клеточную линию рака легкого человека Calu-3 коронавирусом. Через три, пять и восемь часов после заражения провели РНК-секвенирование и профилирование рибосом инфицированных клеток и неинфицированных контролей. Далее количественно оценили паттерны экспрессии 8 627 клеточных транскриптов и 12 вирусных открытых рамок считывания на геномных и субгеномных РНК. Через восемь часов после инфицирования вирусные мРНК составляли почти 80% от всех мРНК. Однако среди взаимодействующих с рибосомами мРНК только около 34% были вирусными.

Тем не менее количество некоторых клеточных транскриптов увеличилось в ходе инфекции. Интенсивнее транскрибировались гены, связанные с иммунным ответом, такие как IL6 и IL8, а также стимулируемые интерфероном IFIT1/2/3 и ISG15.

Однако трансляция всех клеточных транскриптов, включая транскрипты генов иммунитета, в инфицированных клетках нарушается. Уже через три часа трансляция значительно замедлялась, а спустя восемь часов снизилась на 70%.

Ингибирование трансляции происходит из-за вирусного белка NSP1. Он может напрямую связывать 40S-субъединицу рибосомы, а также ускорять деградацию клеточных, но не вирусных мРНК в цитоплазме. Также SARS-CoV-2 подавляет экспорт мРНК из ядра в цитоплазму.

Таким образом, SARS-CoV-2 использует сразу несколько механизмов для торможения синтеза белков клетки-хозяина и наработки вирусных белков. Поэтому даже то, что гены иммунного ответа начинают экспрессироваться интенсивнее, не спасает клетку от повреждения.