ヌクレオカプシドタンパク質の高度に保存されたRNA結合特異性は、広範な抗コロナウイルス活性を持つ薬物の同定を促進します

5'-2および3'エンドのゲノムRNAの両方にSARS-Cov-2ヌクレオカプシド（N）タンパク質の結合は、ビリオンアセンブリ中の中央領域への結合とは異なる意味を持ちます。ただし、選択的結合の根底にあるメカニズムは不明のままです。ここでは、ハイスループットRNA-SELEX（HTR-SELEX）を実行して、さまざまなSARS-COV-2変異体のNタンパク質のRNA結合特異性を決定し、他のβコロナウイルスのNタンパク質を決定し、Nタンパク質が2つの無関係な配列を結合できることを示しました。興味深いことに、両方のシーケンスは、ヒトトランスクリプトームに事実上存在しません。しかし、それらはコロナウイルスゲノムで非常に濃縮された相互に補完的な分布を示し、ゲノム包装におけるさまざまな機能を強調しています。我々の結果は、ウイルスゲノムパッケージングに関する機械的洞察を提供し、それにより、Nタンパク質によるRNA結合を標的とすることにより、広範囲の抗コロナウイルス活性を備えた薬物の開発可能性を高めます。

The binding of SARS-CoV-2 nucleocapsid (N) protein to both the 5'- and 3'-ends of genomic RNA has different implications arising from its binding to the central region during virion assembly. However, the mechanism underlying selective binding remains unknown. Herein, we performed the high-throughput RNA-SELEX (HTR-SELEX) to determine the RNA-binding specificity of the N proteins of various SARS-CoV-2 variants as well as other β-coronaviruses and showed that N proteins could bind two unrelated sequences, both of which were highly conserved across all variants and species. Interestingly, both sequences are virtually absent from the human transcriptome; however, they exhibit a highly enriched, mutually complementary distribution in the coronavirus genome, highlighting their varied functions in genome packaging. Our results provide mechanistic insights into viral genome packaging, thereby increasing the feasibility of developing drugs with broad-spectrum anti-coronavirus activity by targeting RNA binding by N proteins.