最新研究成果 | 应力离子通道,还是抗病毒之道?丨清华大学药学院谭旭课题组发现TMEM120A通过激活STING转运的抗病毒机制
2022年1月10日,清华大学药学院谭旭课题组在《Nature Communications》上在线发表了题为“Gain-of-function genetic screening identifies the antiviral function of TMEM120A via STING activation”的研究论文,该研究应用人类全基因组过表达系统,筛选出了新的寨卡病毒的抑制因子TMEM120A,并进一步发现其可以促进STING从ER到ERGIC的转运,从而增强抗病毒先天免疫。
 
研究背景
早在1947年,人类就从寨卡森林的猴子身上发现并分离出了寨卡病毒(Zika virus)【1】。过去几十年,由于仅在非洲和东南亚呈零星散在性爆发,且感染者仅表现出发热,头疼等较轻症状,并没有引起的足够的重视【2】。自2015年巴西的最近一次爆发,越来越多的证据表明:寨卡病毒感染会导致新生儿小头畸形等神经发育缺陷性疾病 【3, 4】。但是,由于先前的研究不足,到目前为止仍缺乏能有效地对抗寨卡病毒感染的疫苗和治疗策略。
 
寨卡病毒入侵宿主细胞的过程中,会劫持和降解特定的宿主蛋白,以促进自身的复制;同时,宿主细胞识别病毒的入侵,激活I型干扰素通路等途径,动员抗病毒蛋白以阻止病毒的入侵。全面了解寨卡病毒与宿主蛋白的相互作用,有助于开发新型的治疗方法。2015年以来,多个研究团队运用功能丧失型筛选方法,如CRISPR-Cas9,RNAi 【5-7】,筛选出了多种寨卡病毒相关宿主因子,使我们对寨卡病毒与宿主蛋白的相互作用有了更为清晰的认识。但是,如果使用的细胞系内不表达特定的蛋白,功能丧失型筛选方法就无法筛选出该蛋白,另外,病毒会利用多种宿主蛋白来完成其复制周期中的同一过程,细胞也会动员多种宿主因子对抗病毒的复制周期的同一环节,因此,功能丧失型筛选无法筛选出所有的病毒相关因子。

寨卡病毒抑制因子TMEM120A的发现
考虑到CRISPR-Cas9,RNAi等功能丧失型筛选方法的缺陷,在本研究中,为鉴定新的寨卡病毒宿主因子,作者应用全基因组慢病毒过表达筛选系统,在肝癌细胞系Huh7细胞中进行了功能获得型筛选。该慢病毒过表达系统涵盖了编码人类蛋白的超过16000个开放阅读框(ORF),每个ORF都被一小段特定的随机序列(条形码)所编码。筛选的流程见图1.a。作者将包含ORF的慢病毒质粒转入HEK293T细胞中包被ORF慢病毒文库;慢病毒ORF文库转导Huh7细胞后,用嘌呤霉素筛选转导成功的细胞;用寨卡病毒感染转导成功的Huh7细胞10天,然后,提取存活的Huh7细胞(