严重急性呼吸综合征冠状病毒2膜蛋白对宿主细胞pre-mRNA 3'UTR加工的影响

目的研究严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)膜蛋白对宿主细胞mRNA前体(pre-mRNA)3’非翻译区(UTR)加工的影响。方法本研究以人肺上皮细胞系A549为模型,利用瞬时转染在细胞内过表达SARS-CoV-2膜蛋白;利用RNA-Seq测序技术及生物信息学分析方法,系统性描绘宿主细胞选择性多聚腺苷酸化(alternative polyadenylation,APA)事件;Metascape数据库对发生显著APA变化的基因进行功能富集分析;RT-qPCR验证靶基因3’UTR长度变化;蛋白质免疫印迹(Western blot)检测目的蛋白表达水平。结果SARS-CoV-2膜蛋白外源表达后宿主细胞内共813个基因发生显著APA变化。GO和KEGG分析显示,差异APA基因广泛参与有丝分裂细胞周期、调节细胞应激等生物过程,涉及病毒感染和蛋白质加工等。从中进一步筛选出AKT1基因,在IGV软件中显示3’UTR延长;RT-qPCR验证AKT1基因的3’UTR长度变化趋势;Western blot结果显示AKT1蛋白磷酸化水平增加。结论SARS-CoV-2膜蛋白潜在影响宿主pre-mRNA的3’UTR加工,其中参与多种病毒性生物过程的AKT1基因3’UTR延长,且其编码的蛋白质功能在细胞内被激活。