ISG15 蛋白在 COVID-19 研究中的重要性

历史上，研究人员尚未彻底研究 ISG15 蛋白。我们知道它可以作为细胞因子在细胞外部发挥作用，并参与炎症反应。在细胞内，它可以作为翻译后修饰，从而影响功能和激活。该蛋白质与一种罕见的遗传疾病（ISG15 缺乏症）有关，这种疾病可能在患病小群体当中产生严重影响。然而，现在新数据表明，这是正在进行的与 COVID-19 的斗争中另一个重要的潜在目标。

SARS-CoV-2 病毒中的 ISG15

具体来说，“类木瓜蛋白酶调节 SARS-CoV-2 病毒传播和先天免疫”一文的发表为 ISG15* 的重要性提供了证据。我们现在知道冠状病毒有两种不同的蛋白酶：主要的蛋白酶和类木瓜蛋白酶 (PLpro)。这两种蛋白酶都是处理病毒多蛋白所必需的，以产生功能性复制酶复合物并使病毒复制成为可能。PLpro 还与宿主蛋白质上蛋白质翻译后修饰的裂解有关，这是一种逃避宿主抗病毒免疫应答的机制。

SCoV2-PLpro (COVID-19) 和 SCoV-PLpro (SARS) 共有 83% 的序列同一性，但表现出不同的宿主底物偏好性； SCoV2-PLpro 有利于切割泛素样干扰素刺激基因 15 蛋白 (ISG15)，而 SCoV-PLpro 主要靶向泛素链。在感染期间，SCoV2-PLpro 有助于从干扰素反应因子 3 (IRF3) 切割出 ISG15，并减弱 I 型干扰素反应。

使用 GRL-0617（一种细胞渗透剂和强效抑制剂）抑制 SCoV2-PLpro 会破坏病毒诱导的细胞致病作用，维持抗病毒干扰素通路，并减少感染细胞的病毒复制。这些发现揭示了一种潜在的双重治疗策略，其中靶向 SCoV2-PLpro 可以抑制 SARS-CoV-2 感染并促进整体抗病毒免疫。

数据显示 SCoV2-PLpro 和 SCoV-PLpro 之间的一些差异，表明这两种蛋白酶之间有差异的 ISG15 亲和力可以怎样影响我们的抗病毒免疫。这些研究结果强调了一个可能的解释：与 SCoV 相比，SCoV2 为何一直传播快得多、严重得多。此外，这种知识未来可用于潜在的治疗策略。ISG15 和泛素可以充当对蛋白质的翻译后修饰，用胰蛋白酶处理后，介导蛋白质切割，留下 k-ε-gg 基序。

使用 CST 的 PTMScan^® Ubiquitin Remnant Motif (K-ε-GG) Kit #5562 执行了识别 ISG15 位点的新策略。最近，Radoshevich 等人发表了一种识别 ISGylation 位点的新方法。² 该方法基于野生型样品（ISG15 正常水平）与 ISG15 缺陷型样品（ISG15 缺失）和突变 USP18 样品（ISG15 水平升高）的比较。USP18 是迄今为止已鉴定出的对 ISG15 具有特异性的唯一解偶联蛋白酶。

Cell Signaling 很自豪能够支持 Radoshevich 实验室在体内研究 Covid-19。当然，有必要在这个领域进行更多研究。发现新的 ISG15 修饰蛋白质很困难。如果您使用抗体进行分析（经典免疫沉淀法，然后进行质谱分析），您将只拉下细胞中的游离 ISG15。使用 PTMScan^® Ubiquitin Remnant Motif (K-ε-GG) Kit #5562，您可以只专注于与其他蛋白连接的 ISG15。

选择以下参考文献

1. Shin D, Mukherjee R, Grewe D, et al. Papain-like protease regulates SARS-CoV-2 viral spread and innate immunity. Nature. 2020;587(7835):657-662. doi:10.1038/s41586-020-2601-5
2. Zhang Y, Thery F, Wu NC, et al. The in vivo ISGylome links ISG15 to metabolic pathways and autophagy upon Listeria monocytogenes infection. Nat Commun. 2019;10(1):5383. Published 2019 Nov 26. doi:10.1038/s41467-019-13393-x

*干扰素刺激基因 15 (ISG15) 是一种 17 kDA 分泌的蛋白质，在人类中由 ISG15 基因编码。ISG15 由 I 型干扰素 (IFN) 诱导并发挥多种作用，既充当细胞外细胞因子，又充当细胞内蛋白质修饰剂。ISG15 通过其 C 端 LRLRGG 基序与新合成蛋白质上的赖氨酸残基共价连接。这一过程称为 ISGylation，由一系列偶联酶催化。