醫學院冠狀病毒轉錄機制研究榮登《細胞宿主與微生物》(Cell Host & Microbe) 期刊

臺大醫學院微生物研究所葉秀慧教授研究團隊，在冠狀病毒轉錄機制研究上有重大突破。研究團隊中吳佳欣博士發現冠狀病毒之磷酸化核殼蛋白 (nucleocapsid protein) 與 DDX1 RNA 解旋酶之交互作用，為調控冠狀病毒所特有之不連續轉錄過程之關鍵機制。此一結果刊登在 2014 年 10 月8 日出刊的《細胞宿主與微生物》(Cell Host & Microbe) 期刊。

對於人類具有高度致病性之冠狀病毒之出現，例如嚴重急性呼吸道症候群冠狀病毒 (SARS-CoV)，以及最近流行的中東呼吸症候群冠狀病毒 (MERS-CoV)，對人類健康造成極大之威脅。深入研究調控冠狀病毒複製之關鍵因子及其機制，對協助尋找適當之標的，據以制定有效抵抗病毒複製之新穎策略，實為冠狀病毒相關研究之迫切課題。

冠狀病毒生活史中 RNA 轉錄過程具有一此病毒所獨特之不連續轉錄 (discontinuous transcription) 之現象，為決定冠狀病毒生合成一系列不同長度，但卻具有相同 5’ 及 3’ 端序列之病毒次基因組 RNA (subgenomic RNA) 轉錄產物之關鍵機制，然決定此轉錄過程之調控機制一直未被解開，為冠狀病毒研究領域一亟待解決的議題。

研究團隊在臺大基因體醫學研究中心微生物基因體核心實驗室協助下所進行之研究，首先發現 GSK-3 為負責冠狀病毒核殼蛋白磷酸化之主要磷酸激酶，本論文進一步發現抑制此磷酸激酶所調控之核殼蛋白磷酸化會選擇性減少較長病毒 RNA 轉錄組，特別是全長之病毒 RNA 之生合成，但對較短病毒 RNA 轉錄組之生合成則影響較小。因此指出此磷酸化核殼蛋白之一新穎功能，即參與調控冠狀病毒所特有之不連續轉錄過程之調控。本研究更進一步釐清了此磷酸化之核殼蛋白乃藉由吸引細胞中 DDX1 RNA 解旋酶，共同結合至病毒 RNA 上，進而促進冠狀病毒進行連續轉錄之分子機制，對生成較長之病毒次基因 RNA 轉錄組，以及後續產生具感染性之病毒至為重要。

本研究結果不僅解開冠狀病毒轉錄過程中由不連續轉錄改變為連續轉錄之關鍵樞紐，為此病毒長久以來懸而未決之議題提供一確切分子機制，更由於此機制普遍保存於大部分冠狀病毒，包括對人類具有高度致病性之嚴重急性呼吸道症候群冠狀病毒以及中東冠狀病毒等，此關鍵機制之發現也因此提供一個適合之潛力標的，以利後續開發對抗致病冠狀病毒感染之新穎藥物研究。