Сравнительные сети взаимодействий белков хозяина и коронавирусов выявляют пан-вирусные механизмы заболевания

Katherine S. Pollard; Mohd Anisul Karim; Andrej Šali; Trey Ideker; Aashish Manglik; Andrew A. Peden; Ying Shi; Francesco Berardi; Mark Dorward; Rachel Toth; Dario R. Alessi; Inigo Barrio‐Hernandez; Pedro Beltrão; Ziyang Zhang; David A. Agard; Yifan Cheng; Kaihua Zhang; Kerstin Lindblad‐Toh; Elinor K. Karlsson; Brian K. Shoichet; Ming Sun; Georg Kochs; Adolfo García‐Sastre; Tanja Kortemme; Andreas R. Pfenning; James S. Fraser; Ian Dunham; Michael Hiller; Robert M. Stroud; Robert Grosse; Harris A. Lewin; Hannes Braberg; Klaus‐Peter Koepfli; David A. Ray; Feng Wang; Donovan Trinidad; Jianhua Zhao; Devan Diwanji; David Wu; Jennifer Oki; Theodore L. Roth; Corrie Painter; Jeremy A. Rassen; Kevin Holden; Frank R. Moss; Adam Frost; Daniel Asarnow; Fei Li; James Logue; Matthew B. Frieman; Joseph Hiatt; Michael McGregor; Nevan J. Krogan; Yuan Zhou; Morgan Wirthlin; Gaurav Chauhan; Kirsten Obernier; Ola Wallerman; Kevan M. Shokat; Kris M. White; Mehdi Bouhaddou; Jesus A. Silvas; Daniel R. Southworth; Eric Tse; Kathleen C. Keough; Joana Damas; Michael X. Dong; Diane P. Genereux; Graham M. Hughes; Irene M. Kaplow; Abigail Lind; Jennifer R. S. Meadows; Martin Nweeia; Kliment A. Verba; Yang Li; Gwendolyn Μ. Jang; Margaret Soucheray; Danielle L. Swaney; Ross Swofford; Matthew J. O’Meara; Sunny Zhang; Huong T. Kratochvil; Melody G. Campbell; Oren S. Rosenberg; Nicole S. Persky; Axel F. Brilot; Emma C. Teeling; Beril Tutuncuoglu; Marisa E. McGrath; J.T. Biel; I.D. Young; Sergei Pourmal; Meghna Gupta; Clare Johnson; C. James Hastie; Parinaz Fozouni; Jessica K. Peters; Ujjwal Rathore; Feng Wang; Caleigh M. Azumaya; Jared Carlson-Stevermer; Ruth Hüttenhain; Manon Eckhardt; Jisoo Park; Helene Foussard; Natalia Jura; Ishan Deshpande; Bryan Faust; Mélanie Ott; Nick Hoppe; Maya Ghoussaini; Danish Memon; Yanxin Liu; Suzannah J. Rihn; Henry C. Nguyen; Massimo Palmarini; Arvind H. Patel; Xue Li; Paul V. Thomas; Sebastian Weigang; David E. Gordon; Veronica V. Rezelj; Svenja Ulferts; Alexander S. Jureka; Jeffrey Guo; Jyoti Batra; Robyn M. Kaake; Andrew R. Weckstein; Tristan W. Owens; Erron W. Titus; Merve Çakır; Zeynep Cakir; Tia A. Tummino; Ajda Rojc; Dmitry Kuchenov; Jiewei Xu; Jacqueline M. Fabius; Manisha R. Ummadi; Maya Modak; Paige Haas; Kelsey M. Haas; Zun Zar Chi Naing; Ernst H. Pulido; Eirini Petsalaki; Alistair S. Dunham; Miguel Correa Marrero; David F. Burke; Cassandra Koh; Thomas Vallet; Christian B. Billesbølle; Amy Diallo; Miles Sasha Dickinson; Nadia Herrera; Gregory E. Merz; Michelle Moritz; Carlos Nowotny; Cristina Puchades; Alexandrea N. Rizo; Ursula Schulze‐Gahmen; Amber M. Smith; Alisa Bowen; Julian R. Braxton; Jen Chen; Cynthia M. Chio; Un Seng Chio; Loan Doan; Sebastián Flores; Mingliang Jin; Kate Kim; Victor L. Lam; Junrui Li; Yen-Li Li; Xi Liu; Megan Lo; Kyle E. Lopez; Arthur A. Melo; Phuong Nguyen; Joana Paulino; Komal Ishwar Pawar; Kaitlin Schaefer; Nolwenn Jouvenet; Daniel M. Williams; Marco Vignuzzi; Lisa Miorin; Elena Moreno; Daniel J. Saltzberg; Maliheh Safari; Raphael Trenker; Camille R. Simoneau; Christopher F. Basler; Robert Haupt; Stuart Weston; Amber S. Shun-Shion; Thomas H. Pospiech; Smriti Sangwan; Aye C. Thwin; Tsz Kin Martin Tsui; Natalie Whitis; Zanlin Yu; Fengbo Zhou; Anthony J. Hodder; Romel Rosales; Thomas Kehrer; Mir M. Khalid; Albert Vallejo-Gracia; Maxime Chazal; Matthew Elliott; Fiona Brown; Kerry Burness; Elaine Reid; Stuart G. Wilkinson; Anna Geyer; Daniel M. Giesel; Carla Baillie; Samantha Raggett; Hannah Leech; Nicola Goodman; Reyna Klesh; Kafi Hemphill; Travis J. Maures; Paul Davies; Carmen Abate; Marco Corbo; Bodgan Kirilenko; Huabin Zhao; Oliver A. Ryderq; Vikki Marinescu; Sarahjane Power

doi:10.1126/science.abe9403

Сравнительные сети взаимодействий белков хозяина и коронавирусов выявляют пан-вирусные механизмы заболевания

Comparative host-coronavirus protein interaction networks reveal pan-viral disease mechanisms

Katherine S. Pollard, Mohd Anisul Karim, Andrej Šali, Trey Ideker, Aashish Manglik, Andrew A. Peden, Ying Shi, Francesco Berardi, Mark Dorward, Rachel Toth, Dario R. Alessi, Inigo Barrio‐Hernandez, Pedro Beltrão, Ziyang Zhang, David A. Agard, Yifan Cheng, Kaihua Zhang, Kerstin Lindblad‐Toh, Elinor K. Karlsson, Brian K. Shoichet, Ming Sun, Georg Kochs, Adolfo García‐Sastre, Tanja Kortemme, Andreas R. Pfenning, James S. Fraser, Ian Dunham, Michael Hiller, Robert M. Stroud, Robert Grosse, Harris A. Lewin, Hannes Braberg, Klaus‐Peter Koepfli, David A. Ray, Feng Wang, Donovan Trinidad, Jianhua Zhao, Devan Diwanji, David Wu, Jennifer Oki, Theodore L. Roth, Corrie Painter, Jeremy A. Rassen, Kevin Holden, Frank R. Moss, Adam Frost, Daniel Asarnow, Fei Li, James Logue, Matthew B. Frieman, Joseph Hiatt, Michael McGregor, Nevan J. Krogan, Yuan Zhou, Morgan Wirthlin, Gaurav Chauhan, Kirsten Obernier, Ola Wallerman, Kevan M. Shokat, Kris M. White, Mehdi Bouhaddou, Jesus A. Silvas, Daniel R. Southworth, Eric Tse, Kathleen C. Keough, Joana Damas, Michael X. Dong, Diane P. Genereux, Graham M. Hughes, Irene M. Kaplow, Abigail Lind, Jennifer R. S. Meadows, Martin Nweeia, Kliment A. Verba, Yang Li, Gwendolyn Μ. Jang, Margaret Soucheray, Danielle L. Swaney, Ross Swofford, Matthew J. O’Meara, Sunny Zhang, Huong T. Kratochvil, Melody G. Campbell, Oren S. Rosenberg, Nicole S. Persky, Axel F. Brilot, Emma C. Teeling, Beril Tutuncuoglu, Marisa E. McGrath, J.T. Biel, I.D. Young, Sergei Pourmal, Meghna Gupta, Clare Johnson, C. James Hastie, Parinaz Fozouni, Jessica K. Peters, Ujjwal Rathore, Feng Wang, Caleigh M. Azumaya, Jared Carlson-Stevermer, Ruth Hüttenhain, Manon Eckhardt, Jisoo Park, Helene Foussard, Natalia Jura, Ishan Deshpande, Bryan Faust, Mélanie Ott, Nick Hoppe, Maya Ghoussaini, Danish Memon, Yanxin Liu, Suzannah J. Rihn, Henry C. Nguyen, Massimo Palmarini, Arvind H. Patel, Xue Li, Paul V. Thomas, Sebastian Weigang, David E. Gordon, Veronica V. Rezelj, Svenja Ulferts, Alexander S. Jureka, Jeffrey Guo, Jyoti Batra, Robyn M. Kaake, Andrew R. Weckstein, Tristan W. Owens, Erron W. Titus, Merve Çakır, Zeynep Cakir, Tia A. Tummino, Ajda Rojc, Dmitry Kuchenov, Jiewei Xu, Jacqueline M. Fabius, Manisha R. Ummadi, Maya Modak, Paige Haas, Kelsey M. Haas, Zun Zar Chi Naing, Ernst H. Pulido, Eirini Petsalaki, Alistair S. Dunham, Miguel Correa Marrero, David F. Burke, Cassandra Koh, Thomas Vallet, Christian B. Billesbølle, Amy Diallo, Miles Sasha Dickinson, Nadia Herrera, Gregory E. Merz, Michelle Moritz, Carlos Nowotny, Cristina Puchades, Alexandrea N. Rizo, Ursula Schulze‐Gahmen, Amber M. Smith, Alisa Bowen, Julian R. Braxton, Jen Chen, Cynthia M. Chio, Un Seng Chio, Loan Doan, Sebastián Flores, Mingliang Jin, Kate Kim, Victor L. Lam, Junrui Li, Yen-Li Li, Xi Liu, Megan Lo, Kyle E. Lopez, Arthur A. Melo, Phuong Nguyen, Joana Paulino, Komal Ishwar Pawar, Kaitlin Schaefer, Nolwenn Jouvenet, Daniel M. Williams, Marco Vignuzzi, Lisa Miorin, Elena Moreno, Daniel J. Saltzberg, Maliheh Safari, Raphael Trenker, Camille R. Simoneau, Christopher F. Basler, Robert Haupt, Stuart Weston, Amber S. Shun-Shion, Thomas H. Pospiech, Smriti Sangwan, Aye C. Thwin, Tsz Kin Martin Tsui, Natalie Whitis, Zanlin Yu, Fengbo Zhou, Anthony J. Hodder, Romel Rosales, Thomas Kehrer, Mir M. Khalid, Albert Vallejo-Gracia, Maxime Chazal, Matthew Elliott, Fiona Brown, Kerry Burness, Elaine Reid, Stuart G. Wilkinson, Anna Geyer, Daniel M. Giesel, Carla Baillie, Samantha Raggett, Hannah Leech, Nicola Goodman, Reyna Klesh, Kafi Hemphill, Travis J. Maures, Paul Davies, Carmen Abate, Marco Corbo, Bodgan Kirilenko, Huabin Zhao, Oliver A. Ryderq, Vikki Marinescu, Sarahjane Power

2020-10-15

SCID: 54.1/fh69efvq Discuss with AI

взаимодействие Tom70–ORF9bсравнительный анализ взаимодействий вирус-человек белокструктурная характеристика методом крио-электронной микроскопиигенетический скрининг факторов хозяинасети взаимодействий белок-белок хозяин-коронавирус

Abstract (AI)

Пандемия COVID-19, вызванная коронавирусом тяжелого острого респираторного синдрома 2 (SARS-CoV-2), представляет собой серьезную угрозу общественному здравоохранению и мировой экономике. SARS-CoV-2 тесно связан с более летальными, но менее контагиозными коронавирусами SARS-CoV-1 и коронавирусом ближневосточного респираторного синдрома (MERS-CoV). Мы провели сравнительный анализ взаимодействий белок–белок между вирусом и человеком и локализации вирусных белков для всех трех вирусов. Последующие функциональные генетические скрининги выявили факторы хозяина, которые функционально влияют на пролиферацию коронавирусов, включая Tom70 — митохондриальный шаперон, который взаимодействует с ORF9b как SARS-CoV-1, так и SARS-CoV-2; это взаимодействие мы структурно охарактеризовали с помощью криоэлектронной микроскопии. Интеграция генетически верифицированных факторов хозяина с генетическими данными пациентов с COVID-19 и данными медицинского биллинга выявила молекулярные механизмы и потенциальные лекарственные подходы, требующие дальнейших молекулярных и клинических исследований.

Key Findings

Проведен сравнительный анализ взаимодействий белок–белок между вирусом и человеком и локализации вирусных белков для SARS-CoV-2, SARS-CoV-1 и MERS-CoV.

Функциональные генетические скрининги выявили факторы хозяина, влияющие на размножение коронавирусов, включая митохондриальный шаперон Tom70.

Интеграция генетически подтверждённых факторов хозяина с генетическими данными пациентов с COVID-19 и медицинскими данными выявила молекулярные механизмы и потенциальные лекарственные препараты для дальнейшего изучения.

Tom70 взаимодействует с ORF9b из SARS-CoV-1 и SARS-CoV-2; это взаимодействие было структурно охарактеризовано методом крио-электронной микроскопии.

Research Object

Сравнительные сети белок–белковых взаимодействий между хозяином и коронавирусами SARS-CoV-2, SARS-CoV-1 и MERS-CoV

Research Subject

Пан-вирусные молекулярные механизмы болезни и факторы хозяина, выявленные посредством сравнительного анализа белок–белковых взаимодействий вирус–человек, локализации вирусных белков, функциональных генетических скринингов, структурной характеристики (Tom70–ORF9b) и интеграции с генетикой пациентов и медицинскими записями для выявления механизмов и потенциальных лекарственных подходов

Publication Details

DOI

10.1126/science.abe9403

Publication Date

2020-10-15

Journal

Publisher

ISSN

Open access PDF

https://www.science.org/cms/asset/a24f505b-d7e7…

Access Type

Author Information

Authors

Katherine S. Pollard

Mohd Anisul Karim

Andrej Šali

Trey Ideker

Aashish Manglik

Andrew A. Peden

Ying Shi

Francesco Berardi

Mark Dorward

Rachel Toth

Dario R. Alessi

Inigo Barrio‐Hernandez

Pedro Beltrão

Ziyang Zhang

David A. Agard

Yifan Cheng

Kaihua Zhang

Kerstin Lindblad‐Toh

Elinor K. Karlsson

Brian K. Shoichet

Ming Sun

Georg Kochs

Adolfo García‐Sastre

Tanja Kortemme

Andreas R. Pfenning

James S. Fraser

Ian Dunham

Michael Hiller

Robert M. Stroud

Robert Grosse

Harris A. Lewin

Hannes Braberg

Klaus‐Peter Koepfli

David A. Ray

Feng Wang

Donovan Trinidad

Jianhua Zhao

Devan Diwanji

David Wu

Jennifer Oki

Theodore L. Roth

Corrie Painter

Jeremy A. Rassen

Kevin Holden

Frank R. Moss

Adam Frost

Daniel Asarnow

Fei Li

James Logue

Matthew B. Frieman

Joseph Hiatt

Michael McGregor

Nevan J. Krogan

Yuan Zhou

Morgan Wirthlin

Gaurav Chauhan

Kirsten Obernier

Ola Wallerman

Kevan M. Shokat

Kris M. White

Mehdi Bouhaddou

Jesus A. Silvas

Daniel R. Southworth

Eric Tse

Kathleen C. Keough

Joana Damas

Michael X. Dong

Diane P. Genereux

Graham M. Hughes

Irene M. Kaplow

Abigail Lind

Jennifer R. S. Meadows

Martin Nweeia

Kliment A. Verba

Yang Li

Gwendolyn Μ. Jang

Margaret Soucheray

Danielle L. Swaney

Ross Swofford

Matthew J. O’Meara

Sunny Zhang

Huong T. Kratochvil

Melody G. Campbell

Oren S. Rosenberg

Nicole S. Persky

Axel F. Brilot

Emma C. Teeling

Beril Tutuncuoglu

Marisa E. McGrath

J.T. Biel

I.D. Young

Sergei Pourmal

Meghna Gupta

Clare Johnson

C. James Hastie

Parinaz Fozouni

Jessica K. Peters

Ujjwal Rathore

Feng Wang

Caleigh M. Azumaya

Jared Carlson-Stevermer

Ruth Hüttenhain

Manon Eckhardt

Jisoo Park

Helene Foussard

Natalia Jura

Ishan Deshpande

Bryan Faust

Mélanie Ott

Nick Hoppe

Maya Ghoussaini

Danish Memon

Yanxin Liu

Suzannah J. Rihn

Henry C. Nguyen

Massimo Palmarini

Arvind H. Patel

Xue Li

Paul V. Thomas

Sebastian Weigang

David E. Gordon

Veronica V. Rezelj

Svenja Ulferts

Alexander S. Jureka

Jeffrey Guo

Jyoti Batra

Robyn M. Kaake

Andrew R. Weckstein

Tristan W. Owens

Erron W. Titus

Merve Çakır

Zeynep Cakir

Tia A. Tummino

Ajda Rojc

Dmitry Kuchenov

Jiewei Xu

Jacqueline M. Fabius

Manisha R. Ummadi

Maya Modak

Paige Haas

Kelsey M. Haas

Zun Zar Chi Naing

Ernst H. Pulido

Eirini Petsalaki

Alistair S. Dunham

Miguel Correa Marrero

David F. Burke

Cassandra Koh

Thomas Vallet

Christian B. Billesbølle

Amy Diallo

Miles Sasha Dickinson

Nadia Herrera

Gregory E. Merz

Michelle Moritz

Carlos Nowotny

Cristina Puchades

Alexandrea N. Rizo

Ursula Schulze‐Gahmen

Amber M. Smith

Alisa Bowen

Julian R. Braxton

Jen Chen

Cynthia M. Chio

Un Seng Chio

Loan Doan

Sebastián Flores

Mingliang Jin

Kate Kim

Victor L. Lam

Junrui Li

Yen-Li Li

Xi Liu

Megan Lo

Kyle E. Lopez

Arthur A. Melo

Phuong Nguyen

Joana Paulino

Komal Ishwar Pawar

Kaitlin Schaefer

Nolwenn Jouvenet

Daniel M. Williams

Marco Vignuzzi

Lisa Miorin

Elena Moreno

Daniel J. Saltzberg

Maliheh Safari

Raphael Trenker

Camille R. Simoneau

Christopher F. Basler

Robert Haupt

Stuart Weston

Amber S. Shun-Shion

Thomas H. Pospiech

Smriti Sangwan

Aye C. Thwin

Tsz Kin Martin Tsui

Natalie Whitis

Zanlin Yu

Fengbo Zhou

Anthony J. Hodder

Romel Rosales

Thomas Kehrer

Mir M. Khalid

Albert Vallejo-Gracia

Maxime Chazal

Matthew Elliott

Fiona Brown

Kerry Burness

Elaine Reid

Stuart G. Wilkinson

Anna Geyer

Daniel M. Giesel

Carla Baillie

Samantha Raggett

Hannah Leech

Nicola Goodman

Reyna Klesh

Kafi Hemphill

Travis J. Maures

Paul Davies

Carmen Abate

Marco Corbo

Bodgan Kirilenko

Huabin Zhao

Oliver A. Ryderq

Vikki Marinescu

Sarahjane Power

Download PDF

Make a presentation

Работы, цитирующие эту статью1

Сетевая медицина связывает инфекцию SARS-CoV-2/COVID-19 с повреждением микроциркуляторного русла головного мозга и нейровоспалением при когнитивных нарушениях, напоминающих деменцию2021