利用CRISPR技術發(fā)現(xiàn)寨卡病毒和登革熱病毒弱點
發(fā)布時間：2016-6-23 10:24:09??????瀏覽次數(shù)：
在一項新的研究中，來自美國馬薩諸塞大學醫(yī)學院的研究人員開展首次利用CRISPR/Cas9篩選，發(fā)現(xiàn)寨卡病毒和登革熱病毒復制所需要的人蛋白。這項研究揭示出的新進展有可能被用來阻止寨卡病毒、登革熱病毒和其他新發(fā)的病毒感染。相關研究結果于2016年6月21日在線發(fā)表在Cell Reports期刊上，論文標題為“Identification of Zika Virus and Dengue Virus Dependency Factors using Functional Genomics”。論文通信作者為馬薩諸塞大學醫(yī)學院微生物學與生理學系統(tǒng)助理教授Abraham Brass博士。
寨卡病毒首先是從非洲的一只感染的獼猴中分離出來的。2007年，它突然出現(xiàn)在密克羅尼西亞，隨后擴散到東南亞。2015年5月，寨卡病毒在巴西被鑒定出。隨著它在中、南美洲快速擴散，它被視為一種嚴重的健康威脅，這是因為它能夠?qū)е滦律鷥盒☆^畸形（microcephaly），還能導致兒童和成年人患上格林-巴利綜合征（Guillain-Barre syndrome）。盡管寨卡病毒感染被世界衛(wèi)生組織（WHO）宣布為一種突發(fā)公共衛(wèi)生事件，但是當前沒有治療它的方法。阻止寨卡病毒感染的最好方法是限制對攜帶這種病毒的蚊子的潛在接觸。
鑒于寨卡病毒和登革熱病毒自身只編碼幾種蛋白，它們必需征用宿主細胞的資源和蛋白來進行生長和復制。一些用于抵抗HIV和HCV的抗病毒療法通過破壞病毒利用這些資源的能力來發(fā)揮療效的。利用這種抗病毒方法治療寨卡病毒和登革熱病毒感染的第一步就是從2萬多種人蛋白中找出這些病毒進行復制所需的蛋白。
Brass說，“這些病毒對人蛋白的依賴代表著可能潛在地被用來預防或阻止感染的弱點。正如任何一種敵人一樣，我們對這些病毒如何發(fā)揮功能和復制了解得越多，結果就會越好?！?/span>
在這項研究中，Brass和他的同事們Timothy F. Kowalik博士、Sharone Green博士都是黃病毒專家，其中黃病毒是由蚊子傳播的病毒家族，包括寨卡病毒、黃熱病毒、登革熱病毒和西尼羅河病毒。他們開發(fā)出一套功能強大的工具，包括RNAi、CRISPR技術、病毒進化分析和小鼠模型，來分析這些病毒入侵者如何利用宿主細胞蛋白進行復制。
利用開發(fā)出的RNAi和CRISPR/Cas9篩選技術， 研究人員首先每次基因敲除或剔除人基因組中的一種蛋白編碼基因，然后觀察寨卡病毒或登革熱病毒如何生長。
基于此，Brass和同事們鑒定出幾種在寨卡病毒和登革熱病毒復制中發(fā)揮著關鍵作用的宿主蛋白。其中一種就是AXL蛋白，這兩種病毒利用它侵入宿主細胞。他們也鑒定出內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜蛋白復合物（EMC）在這兩種病毒早期感染中發(fā)揮著至關重要的作用?？傊?，這些發(fā)現(xiàn)代表著潛在的治療靶標，可能有助人們治療和預防感染。下一步就是開發(fā)靶向這些蛋白抑制寨卡病毒和登革熱病毒感染的療法。
寨卡病毒首先是從非洲的一只感染的獼猴中分離出來的。2007年，它突然出現(xiàn)在密克羅尼西亞，隨后擴散到東南亞。2015年5月，寨卡病毒在巴西被鑒定出。隨著它在中、南美洲快速擴散，它被視為一種嚴重的健康威脅，這是因為它能夠?qū)е滦律鷥盒☆^畸形（microcephaly），還能導致兒童和成年人患上格林-巴利綜合征（Guillain-Barre syndrome）。盡管寨卡病毒感染被世界衛(wèi)生組織（WHO）宣布為一種突發(fā)公共衛(wèi)生事件，但是當前沒有治療它的方法。阻止寨卡病毒感染的最好方法是限制對攜帶這種病毒的蚊子的潛在接觸。
鑒于寨卡病毒和登革熱病毒自身只編碼幾種蛋白，它們必需征用宿主細胞的資源和蛋白來進行生長和復制。一些用于抵抗HIV和HCV的抗病毒療法通過破壞病毒利用這些資源的能力來發(fā)揮療效的。利用這種抗病毒方法治療寨卡病毒和登革熱病毒感染的第一步就是從2萬多種人蛋白中找出這些病毒進行復制所需的蛋白。
Brass說，“這些病毒對人蛋白的依賴代表著可能潛在地被用來預防或阻止感染的弱點。正如任何一種敵人一樣，我們對這些病毒如何發(fā)揮功能和復制了解得越多，結果就會越好?！?/span>
在這項研究中，Brass和他的同事們Timothy F. Kowalik博士、Sharone Green博士都是黃病毒專家，其中黃病毒是由蚊子傳播的病毒家族，包括寨卡病毒、黃熱病毒、登革熱病毒和西尼羅河病毒。他們開發(fā)出一套功能強大的工具，包括RNAi、CRISPR技術、病毒進化分析和小鼠模型，來分析這些病毒入侵者如何利用宿主細胞蛋白進行復制。
利用開發(fā)出的RNAi和CRISPR/Cas9篩選技術， 研究人員首先每次基因敲除或剔除人基因組中的一種蛋白編碼基因，然后觀察寨卡病毒或登革熱病毒如何生長。
基于此，Brass和同事們鑒定出幾種在寨卡病毒和登革熱病毒復制中發(fā)揮著關鍵作用的宿主蛋白。其中一種就是AXL蛋白，這兩種病毒利用它侵入宿主細胞。他們也鑒定出內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜蛋白復合物（EMC）在這兩種病毒早期感染中發(fā)揮著至關重要的作用?？傊?，這些發(fā)現(xiàn)代表著潛在的治療靶標，可能有助人們治療和預防感染。下一步就是開發(fā)靶向這些蛋白抑制寨卡病毒和登革熱病毒感染的療法。
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