通过提高MAVS活性拮抗SARS-CoV-2衣壳蛋白的液液相分离以提升抗病毒天然免疫

本文为读后感，原文见文后，读后感作者：朱凯祥

目前，新型冠状病毒(SARS-CoV-2)仍然在全球流行，目前仍然没有特效药物去治疗它。感染新冠肺炎的患者表现出干扰素刺激基因的低表达。因此揭示先天免疫抑制的潜在机制和拯救抗病毒天然免疫尤为重要。本次分享的这篇文献中，研究人员发现了SARS-CoV-2 核衣壳蛋白 (SARS2-NP) 的二聚化结构域是 SARS2-NP 进行液-液相分离所必需的，它可以抑制 Lys63 连接的多泛素化和 MAVS 聚集，从而抑制先天抗病毒免疫反应。随后，他们发现宿主可以乙酰化SARS2-NP Lys375，并报告了 Lys375 发生的乙酰化模拟突变，所有这些突变都损害了 SARS2-NP 的液-液相分离，降低病毒复制能力。最重要的是，他们筛选出一种靶向二聚化结构域的肽以破坏 SARS2-NP 液-液相分离，并证明其在体外和体内均能抑制 SARS-CoV-2 复制并拯救先天抗病毒免疫。

    首先，研究人员通过体外生化以及细胞实验确定了SARS-CoV-2 NP的二聚化结构域(DD)对衣壳蛋白的液液相分离以及与RNA的结合至关重要，并且DD结构域的缺失会影响SARS-CoV-2 NP介导的对天然免疫IFN-β信号的抑制。

为了去进一步阐释NP在小鼠中如何调控抗病毒先天免疫，作者使用毒力减弱的VSV，在糖蛋白G与聚合酶L之间分别插入GFP、NP-WT、NP- d_DD。分别感染Vero细胞和293T细胞。在Vero6细胞中的三者复制能力一样，而在293T细胞中，NP-VSV的复制能力更强。在小鼠实验中，小鼠的脾、肝、肺中，NP-VSV感染后IFN-βmRNA的表达水平均被抑制，而缺失DD没有抑制效果。

通过免疫共沉淀实验，研究人员发现了NP能够与MAVS相互作用，通过抑制lys63连接的MAVS的多泛素化和聚集，干扰MAVS的液液相分离，从而抑制MAVS的活性。

    接下来，研究人员又发现宿主可以对NP的K375位点进行乙酰化修饰，抑制NP相分离，还能消除NP对抗病毒天然免疫的抑制。进一步的，研究人员又设计出了一条多肽NIP-V，可以显著抑制NP的相分离，同时解除NP对IFN-I通路的抑制作用，抑制病毒在宿主体内的复制。NIP-V在治疗感染SARS-CoV-2的小鼠实验中，小鼠的免疫能力得到恢复，病毒复制被抑制，肺部的病变损伤降低。

综上所述，该研究阐明了SARS-CoV-2 NP作用于天然免疫信号通路MAVS的机制，提出了干扰其液液相分离，提升宿主抗病毒天然免疫的可行性，并进一步针对性地设计了有效的抑制病毒复制，增强宿主抗病毒天然免疫多肽药物。

文献：

原文：Targeting liquid–liquid phase separation of SARS-CoV-2 nucleocapsid protein promotes innate antiviral immunity by elevating MAVS activity

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41556-021-00710-0