盡管新冠病毒早已是全球成千上萬(wàn)科研項(xiàng)目攻克的目標(biāo)，但作為迄今為止已知的最大、最復(fù)雜的RNA病毒之一，它仍然是令人困惑的存在，還有眾多的未解之謎等待人類去發(fā)現(xiàn)。

9月10日《自然》雜志刊發(fā)的一項(xiàng)研究顯示，研究人員發(fā)現(xiàn)了23種由新冠病毒編碼的、此前未知的蛋白質(zhì)，而它們?cè)谌梭w感染新冠病毒過(guò)程中的作用目前仍然“神秘未知”。

新方法“挖出”23種此前未知的新冠病毒基因蛋白

此前，科學(xué)家通過(guò)破解新冠病毒RNA基因組掌握了制造29種蛋白質(zhì)的指令，比如幫助病毒顆粒感染細(xì)胞的刺突蛋白，以及多種在細(xì)胞內(nèi)變得活躍的病毒蛋白質(zhì)。然而，新冠病毒掌控的是否比這29個(gè)指令更多卻一直無(wú)解。

為了進(jìn)一步鑒定蛋白質(zhì)，以色列魏茨曼科學(xué)研究所的諾姆·斯特恩-吉諾薩爾博士和她的同事利用病毒遺傳物質(zhì)和細(xì)胞蛋白質(zhì)產(chǎn)生機(jī)制之間的關(guān)系，揭示了病毒蛋白質(zhì)編碼片段和它們產(chǎn)生的新的、可能很重要的蛋白質(zhì)的細(xì)節(jié)。

新冠病毒顆粒(藍(lán)色和橙色)正在感染細(xì)胞示意圖。圖據(jù)《自然》雜志

目前，新冠病毒的大多數(shù)圖譜都依賴于基因測(cè)序，基于對(duì)其他相關(guān)冠狀病毒（如SARS）的認(rèn)知和計(jì)算機(jī)預(yù)測(cè)。相比之下，新方法是基于RNA轉(zhuǎn)譯的理念，即將RNA指令轉(zhuǎn)換成細(xì)胞中制造的蛋白質(zhì)的過(guò)程，這一方法可以提供更多信息，而且也不需要基于任何此前的病毒圖譜或先驗(yàn)假設(shè)。

而在這一新的實(shí)驗(yàn)中，吉諾薩爾團(tuán)隊(duì)用新冠病毒感染了實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的細(xì)胞，然后重點(diǎn)研究了核糖體的活性，核糖體又被稱為細(xì)胞蛋白質(zhì)的制造工廠。核糖體將新冠病毒識(shí)別為信使RNA，并很快開(kāi)始將RNA序列的不同部分翻譯成蛋白質(zhì)。當(dāng)核糖體釋放出蛋白質(zhì)鏈時(shí)，研究小組將細(xì)胞冷凍并檢測(cè)出所有的核糖體及其產(chǎn)物。

研究人員尋找的第一個(gè)接觸對(duì)象是所謂的ORFs（開(kāi)放閱讀框），一種讓核糖體知道從哪里開(kāi)始和結(jié)束這個(gè)過(guò)程的遺傳符號(hào)，在此過(guò)程中，蛋白質(zhì)編碼被讀取，氨基酸被逐個(gè)添加。

最終，研究團(tuán)隊(duì)在新冠病毒基因組中發(fā)現(xiàn)了23個(gè)此前不為人知的蛋白質(zhì)序列，包括一些全新的蛋白質(zhì)，及一些已知蛋白質(zhì)的縮短或延長(zhǎng)版本。這些蛋白質(zhì)是由病毒編碼的，不管它們的功能如何，都可能作為抗原，在某些情況下導(dǎo)致免疫系統(tǒng)出現(xiàn)危險(xiǎn)的過(guò)度反應(yīng)。

新冠病毒“成功秘訣”：只要復(fù)制得夠快 就能感染人體

對(duì)這些蛋白的進(jìn)一步研究有助于更好地了解感染新冠病毒的過(guò)程，以及更好地治療新冠病人或預(yù)防人體危險(xiǎn)的免疫過(guò)度反應(yīng)的方法。

“核糖體譜分析方法使我們不僅能夠精確地識(shí)別病毒基因組上被翻譯成蛋白質(zhì)的序列，還能為我們提供各種蛋白質(zhì)的準(zhǔn)確數(shù)量。然后，我們就有了足夠的信息來(lái)比較新冠病毒和相關(guān)的冠狀病毒，以及現(xiàn)有的預(yù)測(cè)。這種差異使我們能夠識(shí)別編碼先前未知的新冠病毒蛋白的基因序列。”吉諾薩爾說(shuō)道。

此外，該研究還進(jìn)一步揭示了新冠病毒感染人體細(xì)胞的一些秘密。對(duì)新冠病毒在幾種不同類型細(xì)胞中進(jìn)行測(cè)試后，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，肺部的某些上皮細(xì)胞可能是“最有意愿”的新冠病毒宿主。

不僅如此，這項(xiàng)研究還揭示了另一個(gè)新冠病毒“成功的秘訣”：病毒“單純地”設(shè)法在人體內(nèi)進(jìn)行快速?gòu)?fù)制，因此細(xì)胞中的病毒RNA數(shù)量迅速就超過(guò)了人體內(nèi)的RNA。“它的刺突上不需要有特殊的蛋白質(zhì)，也不需要向核糖體發(fā)出特殊信號(hào)，它只需要（靠）數(shù)量（取勝）”，吉諾薩爾解釋道。

這一全新的新冠病毒蛋白合成譜有望為多個(gè)新的研究方向奠定基礎(chǔ)，例如，對(duì)獨(dú)特抗原的鑒定可能有利于針對(duì)新冠病毒感染更為準(zhǔn)確、廉價(jià)、快速測(cè)試的發(fā)展。此外，這一發(fā)現(xiàn)還可以幫助預(yù)測(cè)哪些感染者會(huì)發(fā)展成為嚴(yán)重疾病，并為新冠治療藥物和疫苗的研發(fā)提供新的見(jiàn)解。

編輯 郭宇