Белок LRRC15 на поверхности фибробластов сдерживает коронавирусную инфекцию

Команда ученых из Австралии, Швейцарии и Германии искала клеточные белки, которые влияют на проникновение в клетку коронавируса SARS-CoV-2 и в перспективе могут дать ключ к более эффективной борьбе с инфекцией.

Они провели скрининг белков, взаимодействующих с S-белком коронавируса, используя культуру клеток и метод CRISPR-активации (CRISPRa). Система состоит из каталитически неактивного Cas9 и пришитых к нему факторов активации транскрипции. Сначала ученые получили клетки HEK293T, экспрессирующие CRISPRa, а затем трансдуцировали их набором гидовых РНК Calabrese Human CRISPR Activation Pooled guide Library. Трансдуцированные клетки инкубировали с S-белком коронавируса, несущим флуоресцентную метку (Spike488), а затем с помощью проточной цитометрии отбирали те из них, которые связались с белком вируса. В отобранных клетках секвенировали гидовые РНК, определяя таким образом активированные белки-мишени.

В результате ученые идентифицировали трансмембранный белок LRRC15 как новый рецептор для S-белка SARS-CoV-2. При этом ACE2 оказался на втором месте по взаимодействию со Spike488 после LRRC15. Ученые провели два дополнительных скрининга с другими наборами sgRNA, но лучшей мишенью для S-белка оставался LRRC15. С помощью иммунопреципитации и конфокальной микроскопии они подтвердили, что этот белок служит рецептором для шипа SARS-CoV-2.

Чтобы выяснить, может ли LRRC15 опосредовать проникновение вируса в клетку, авторы работы провели эксперименты с лентивирусом, псевдотипированным S-белком SARS-CoV-2. LRRC15 не придавал псевдовирусу тропизма к клеткам HEK293T. Вместо этого он подавлял псевдовирусную инфекцию.

На следующем этапе ученые проанализировали экспрессию LRRC15 в разных типах клеток, используя базу COVID-19 Cell Atlas. Они выяснили, что белок экспрессируется на поверхности легочных фибробластов, не инфицированных коронавирусом. Кроме того, LRRC15 присутствовал на альвеолярной поверхности образцов легочной ткани от доноров с инфекцией COVID-19, но в легких людей без COVID-19 он не экспрессировался. С помощью РНК-секвенирования единичных клеток ученые выяснили, что экспрессия LRRC15 вызывает специфический противовирусный ответ в фибробластах и подавляет при этом экспрессию гена коллагена. Поскольку фибробласты легких экспрессируют LRRC15 и не инфицированы SARS-CoV-2, ученые пришли к выводу, что LRRC15 может связывать вирионы SARS-CoV-2 и изолировать их от эпителиальных клеток легких, несущих ACE2. В экспериментах in vitro они подтвердили, что фибробласты, имеющие LRRC15, могут противодействовать инфицированию как псевдовирусом, так и аутентичным вирусом SARS-CoV-2 (уханьским штаммом).

Ученые предполагают, что LRRC15 на поверхности фибробластов связывается с S-белком SARS-CoV-2. Вирионы оказываются прикрепленными к фибробластам, что ограничивает инфекцию. Помимо этого, LRRC15 также оказывает сильное и специфическое влияние на фибробласты, подавляя экспрессию гена коллагена. Это предотвращает фиброз легких. Таким образом, LRRC15 влияет на баланс между фиброзом и противовирусным ответом, способствуя выздоровлению.

Кандидатная вакцина защитила мозг мышей от коронавируса