慕尼黑技术大学 质谱仪设备(细节):利用马克斯·普朗克生物化学研究所的质谱分析，研究人员发现了1484种病毒和人类细胞蛋白质之间的相互作用
荣誉:索尼娅·塔特/生物化学MPI 当冠状病毒新型冠状病毒感染细胞时，到底发生了什么？在《自然》杂志上发表的一篇文章中，慕尼黑技术大学和马克斯·普朗克生物化学研究所的一个小组描绘了病毒感染过程的全面图景
在病毒感染期间，冠状病毒和细胞之间的相互作用首次在五个不同的蛋白质组学水平上得到证明
这些知识将有助于更好地了解病毒，并找到潜在的治疗起点
当病毒进入细胞时，病毒和细胞蛋白质分子开始相互作用
病毒的复制和细胞的反应都是复杂的蛋白质信号级联的结果
由伦敦大学的病毒学研究所的病毒感染免疫病理学教授安德里亚斯·皮什迈尔和马克斯·普朗克生物化学研究所的蛋白质组学和信号转导部门的负责人马蒂亚斯·曼领导的一个小组，系统地记录了人类肺细胞对新冠肺炎病原体新型冠状病毒和非典冠状病毒的单个蛋白质的反应，后者已经为人所知一段时间了
详细的互动地图 为此，使用最先进的质谱技术和先进的生物信息学方法分析了1200多个样品
结果是一个可自由访问的数据集，它提供了病毒蛋白与哪些细胞蛋白结合以及这些相互作用对细胞的影响的信息
总共发现了1484种病毒蛋白和人类细胞蛋白之间的相互作用
“然而，如果我们只研究蛋白质，我们就会错过重要的信息，”安德烈亚斯·皮什迈尔说
“一个只包含蛋白质组的数据库就像一张只包含地名而没有道路或河流的地图
如果你知道地图上各点之间的联系，你就能获得更多有用的信息
" 根据Pichlmair的说法，地图上交通路线网络的重要对应物是称为磷酸化和泛素化的蛋白质修饰。
两者都是其他分子附着在蛋白质上，从而改变其功能的过程
例如，在蛋白质列表中，这些变化是不可测量的，因此无法知道蛋白质是活性的还是非活性的
“通过我们的研究，除了被病毒关闭的细胞分子之外，我们系统地将功能分配给病原体的单个成分，”皮什迈尔解释说
“到目前为止，新型冠状病毒还没有类似的地图，”马蒂亚斯·曼补充道
“从某种意义上来说，我们仔细观察了病毒在感染过程中的五个方面:它自己的活性蛋白质及其对宿主蛋白质组、泛素化蛋白、磷酸化蛋白质组和转录组的影响
" 洞察病毒如何工作 除此之外，数据库还可以作为寻找新药的工具
通过分析蛋白质的相互作用和修饰，可以确定新型冠状病毒的脆弱性热点
这些蛋白质与细胞中特别重要的伴侣结合，可以作为治疗的潜在起点
例如，科学家得出结论，某些化合物会抑制新型冠状病毒的生长
其中一些化合物的抗病毒功能是已知的，但也有一些化合物尚未研究其对新型冠状病毒病毒的疗效
需要进一步的研究来确定它们在临床使用中是否对新冠肺炎病毒有效
“目前，我们正在研究新的抗新冠肺炎药物候选物，我们已经能够通过我们的分析来鉴定，”安德里亚斯·皮什迈尔说
“我们还在开发一个自动识别热点的评分系统
我相信，详细的数据集和先进的分析方法将使我们能够在未来以更有针对性的方式开发有效的药物，并提前限制副作用
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