随着疫情的爆发，关于新冠病毒感染的研究受到越来越多科研工作者的重视。通过对病毒及其致病机理进行深入研究，有助于科研人员和医务工作者找到更好的治疗方案和有效的治疗药物。
为了帮助大家针对病毒致病机理和潜在药物作用靶点进行研究，小编将带您从以往的病毒研究中寻找一些思路。
蛋白质组学研究揭示新型寨卡病毒宿主因子
【发表杂志】Nature （IF：43.07）【关 键 词】寨卡病毒、蛋白质组学、宿主因子【检测技术】蛋白组学检测、磷酸化蛋白组学检测【研究样本】细胞
寨卡病毒（ZIKV）与登革热病毒、西尼罗河病毒、丙型肝炎病毒等同属于黄病毒属。该类病毒是具有包膜的单正链RNA病毒，并可以通过吸血的节肢动物（如蚊、蜱虫等）进行传播。由于ZIKV感染可导致新生儿小头畸形和严重的神经系统症状，因而引起了全球的广泛关注。为了解ZIKV致病性的分子机制，研究人员采用整合蛋白质组学的方法，对人类神经祖细胞和神经元细胞系SK-N-BE2进行模拟病毒感染，并检测细胞内蛋白质组和磷酸化蛋白质组水平变化。同时，研究人员还利用亲和纯化结合液相色谱-质谱（AP-LC-MS/MS）的检测方法，鉴定出386种与ZIKV相互作用蛋白、ZIKV特异性和泛黄病毒活性相关的宿主因子，并绘制了神经元细胞中的ZIKV蛋白-宿主蛋白互做网络。另外，研究人员还分析确定了在ZIKV感染后发生特异性变化的1216个磷酸化位点，表明病毒感染可引起如AKT、MAPK-ERK和ATM-ATR等基本信号传导通路的深度调节，这为ZIKV感染引起的增殖停滞提供了新的见解。
本研究综合确定了ZIKV宿主依赖因子，并为系统理解ZIKV对蛋白质层面和细胞通路层面上的扰动提供了一个较为全面的框架。
图1 神经元细胞中的ZIKV蛋白-宿主蛋白互作网络
蛋白互作图谱研究揭示登革热病毒
与寨卡病毒的致病机制
【发表杂志】Cell （IF：36.216）【关 键 词】登革热病毒、塞卡病毒、亲和纯化质谱【检测技术】蛋白组学检测【研究样本】细胞
通过蚊子传播的黄病毒，如登革热病毒（DENV）、寨卡病毒（ZIKV），已经成为日益严重的公共卫生问题。系统性的了解黄病毒如何通过病毒与宿主间的蛋白相互作用（protein-protein interactions,PPIs）劫持细胞过程，可为了解病毒的复制与致病机制提供信息。研究人员利用亲和纯化与质谱技术（AP-MS），比较DENV和ZIKV与两种宿主（人和蚊子）间的病毒-宿主相互作用。通过比较不同病毒的图谱，研究人员发现了这两种病毒在两种不同宿主（人和蚊子）中共享一组相互作用蛋白，即病毒NS4A蛋白和宿主SEC61蛋白。已有研究指出SEC61蛋白在某些癌症中起着关键作用，因此研究人员将针对SEC61蛋白的癌症治疗药物加入培养细胞中，发现由登革热和寨卡病毒引起的人类细胞感染被成功的消除了。
另外，虽然登革热病毒与寨卡病毒十分相似，但只有寨卡病毒会导致新生儿小头畸形缺陷。因此，科研人员针对寨卡病毒蛋白与人类蛋白间的相互作用展开了更为深入的研究，结果发现寨卡病毒NS4A蛋白与人类ANKLE2蛋白间作用较为显着，而ANKLE2蛋白在大脑发育过程中起着重要作用，并已有研究指出ANKLE2基因突变与遗传性小头有关。本研究不仅发现了寨卡病毒致病的可能机制，也为药物开发带来了新思路：以病毒“劫持”的人体的蛋白质为靶点进行药物开发。
图2 黄病毒-宿主的蛋白相互作用图
磷酸化蛋白质组学研究发现流感治疗新靶点
【发表杂志】Nature Communications（IF：11.878）【关 键 词】甲型流感、磷酸化蛋白质组学【检测技术】磷酸化蛋白质组学检测【研究样本】细胞
季节性流感病毒每年造成多达50万人的死亡，而近年来发现的甲型流感病毒（IAVs）更是会对流感免疫功能受损的个人造成极大负担。但目前可选择的治疗方案有限，所以开发新的抗病毒药物势在必行。基于此，研究人员利用定量磷酸化蛋白组学技术，对IAVs感染后的细胞内蛋白磷酸化修饰变化进行检测。结果发现，与模拟感染的人肺上皮细胞样品相比，感染5分钟后有近213个磷酸化位点发生不同程度的改变，而在感染病毒15分钟后，蛋白磷酸化变化更为明显，有375个位点发生不同程度的磷酸化变化，其中257个位点去磷酸化，118个位点磷酸化增加。进一步进行富集分析和激酶预测分析发现，GRK2、PAK1、ROCK1和ULK3等可能是引起差异修饰位点的激酶。通过功能实验分析，研究人员发现GRK2在甲型流感病毒感染过程中对病毒脱壳起到重要的作用。在人气道原代细胞和小鼠模型中进行的验证实验证实了GRK2抑制剂可减少季节性和流行性IAVs的复制。
该研究发现了GRK2可以作为甲型流感的新药物靶点，并挖掘出帕罗西汀作为抗流感病毒药物使用的潜在可能性。
图3 IAVs感染处理5min和15min后蛋白磷酸化修饰变化分布图
参考文献：[1] Scaturro Pietro,Stukalov Alexey,Haas Darya A et al.An orthogonal proteomic survey uncovers novel zika virus host factors[J]. Nature, , 561: 253-257.[2] Shah Priya S,Link Nichole,Jang Gwendolyn M et al. Comparative flavivirus-host protein interaction mapping reveals mechanisms of dengue and zika virus pathogenesis[J].Cell, , 175: 1931-1945.e18.[3] Yángüez Emilio,Hunziker Annika,Dobay Maria Pamela et al. Phosphoproteomic-based kinase profiling early in influenza virus infection identifies GRK2 as antiviral drug target[J] .Nat Commun,, 9: 3679.
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