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SARS-CoV-2 前导序列和 NSP1 的关键特征是病毒逃避 NSP1 介导的抑制所必需的
SARS-CoV-2 是当前全球大流行的罪魁祸首，它必须克服所有病毒都面临的难题。为了实现自身的复制和传播，它同时依赖和破坏细胞机制。在感染的早期阶段，SARS-CoV-2 表达病毒非结构蛋白 1 (NSP1)，它通过阻断核糖体上的 mRNA 进入通道来抑制宿主翻译；这会干扰细胞 mRNA 与核糖体的结合。另一方面，病毒 mRNA 克服了这种阻断。我们表明 NSP1 增强了含有 SARS-CoV-2 前导序列的 mRNA 的表达。病毒前导序列中的第一个茎环 (SL1) 对于这种增强机制既必要又充分。我们的分析确定了 SL1 内的特定残基（位置 15、19 和 20 处的三个胞嘧啶残基）和 NSP1 内的另一个残基（R124），它们是病毒逃避所必需的，因此可能成为有希望的药物靶点。我们利用反义寡核苷酸 (ASO) 靶向 SL1，以有效且特异性地下调 SARS-CoV-2 mRNA。此外，我们使用 BioID 对 NSP1 的功能性相互作用组进行了分析，并确定了抗病毒防御途径的组成部分。因此，我们的分析表明 NSP1 抑制宿主基因表达同时增强病毒 RNA 表达的机制。该分析有助于调和文献中关于病毒避免 NSP1 沉默的机制的相互矛盾的报道。
针对 Nsp1-核糖体复合物的药物显示出抗病毒作用......
摘要 SARS-CoV-2 非结构蛋白 1 (Nsp1) 包含一个 N 端结构域和由短连接区连接的 C 端螺旋。SARS-CoV-2 的 Nsp1 (Nsp1-C-ter) 的 C 端螺旋与 40S 核糖体亚基的 mRNA 进入通道结合并阻止 mRNA 进入，从而关闭宿主蛋白质合成。Nsp1 抑制宿主免疫功能，对病毒复制至关重要。因此，Nsp1 似乎是治疗的一个有吸引力的靶点。在本研究中，我们对美国食品药品监督管理局 (FDA) 批准的针对 Nsp1-C-ter 的药物进行了计算机筛选。在获得的最佳匹配中，孟鲁司特钠水合物与 Nsp1 结合的体外结合亲和力 (KD ) 为 10.8 ± 0.2 µM。在模拟运行中，它与 Nsp1-C-ter 形成稳定的复合物，结合能为 –95.8 ± 13.3 kJ/mol。孟鲁司特钠水合物还挽救了 Nsp1 在宿主蛋白质合成中的抑制作用，这通过萤火虫荧光素酶报告基因在细胞中的表达得到证明。重要的是，它显示出对 SARS-CoV-2 的抗病毒活性，并在表达 ACE2 的 HEK 细胞和 Vero-E6 细胞中降低了病毒复制。因此，我们建议以孟鲁司特钠水合物为先导分子，设计有效的抑制剂来帮助对抗 SARS-CoV-2 感染。