一項追蹤沙特阿拉伯SARS-CoV-2病毒傳播和進化的多中心合作，發現了與COVID-19患者的病毒負荷增加有關的病毒N蛋白的突變。該研究提供了對這種核衣殼蛋白功能的深入了解，這可能有助於開發減少冠狀病毒感染影響的藥物。
“核衣殼（N）蛋白是所有冠狀病毒中最豐富的蛋白，包括SARS-CoV-2，”沙特阿卜杜拉國王科技大學（KAUST）研究科學家Muhammad Shuaib解釋說。這種蛋白質與病毒RNA的各個部分結合，影響它在病毒中的“包裝”方式。它還在宿主細胞內發揮與病毒複製和宿主免疫反應有關的作用。
研究人員與Arnab Pain合作，發現N蛋白的兩個連續突變，稱為R203K和G204R，與患者的COVID-19嚴重程度增加有關。分析顯示，該蛋白的變化使其與病毒RNA的結合更強。
在實驗室細胞中的進一步測試表明，N蛋白的變化使病毒能夠更有效地“劫持”宿主細胞的“翻譯”機器以促進病毒的複製。它們還與參與干擾素和趨化因子生產的基因的表達增加有關。這可能是發生在一些COVID-19患者身上的威脅生命的細胞因子風暴的背後，使他們的呼吸非常困難。
這些發現是對2020年3月至8月期間從沙特阿拉伯不同地區採集的892個病人樣本的病毒基因組序列進行分析的結果，這是該大流行病的相對早期。隨後與患者數據進行了比較，以了解突變如何影響病毒負荷和毒力。
“與刺突蛋白相比，N蛋白在不同的冠狀病毒中高度保守，如SARS和MERS；然而，設計針對它的疫苗的嘗試並不成功，”在Pain團隊工作的顧問研究科學家Tobias Mourier說。“了解N蛋白的功能可以幫助開發針對它的藥物，並有可能限制COVID-19和其他冠狀病毒感染的疾病嚴重程度。”
由KAUST領導的研究團隊，包括來自沙特阿拉伯各地機構和醫院的科學家和臨床醫生，繼續在全國範圍內監測SARS-CoV-2病毒，並觀察突變如何影響各種疫苗接種方案下的病毒-宿主相互作用。Pain說：“對病毒基因組進行測序並報告世界上那些在當前數據庫中嚴重缺乏代表性的地區的基因組變化，對於跟蹤和評估令人擔憂的新變種至關重要。”