トップダウン・プロテオミクスがヒトコロナウイルス229E感染後のヒストン変化を解明(Top-Down Proteomics Reveals Alterations in Histone Proteoforms Following Human Coronavirus 229E Infection)

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2026-05-11 パシフィック・ノースウェスト国立研究所(PNNL)

米パシフィックノースウェスト国立研究所(PNNL)の研究チームは、「トップダウン・プロテオミクス」を用いて、ヒトコロナウイルス229E感染後に肺細胞内ヒストンタンパク質が変化することを明らかにした。ヒストンはDNA構造や遺伝子発現を制御する重要因子であり、ウイルスは宿主細胞のエピジェネティック制御を利用して増殖すると考えられている。研究では、ヒト肺線維芽細胞を感染させ、タンパク質を分解せずそのまま解析するトップダウン解析法を適用した。その結果、ヒストンの切断状態や翻訳後修飾に統計的有意な変化が確認され、従来のボトムアップ法では捉えにくかった詳細なプロテオフォーム変化を高精度に検出できた。研究は、ウイルス感染時に生じる宿主細胞の遺伝子制御変化を理解する新たな手掛かりとなり、将来的な抗ウイルス戦略や感染メカニズム研究への応用が期待される。

トップダウン・プロテオミクスがヒトコロナウイルス229E感染後のヒストン変化を解明(Top-Down Proteomics Reveals Alterations in Histone Proteoforms Following Human Coronavirus 229E Infection)
Viral infection induces alterations in histone proteoforms in human lung cells.(Image by Ashley Ives | Pacific Northwest National Laboratory)

<関連情報>

ヒトコロナウイルス229E感染はヒストンプロテオフォームを変化させる Human Coronavirus 229E Infection Alters Histone Proteoforms

Ashley N. Ives,Stephanie Thibert,Madelyn R. Berger,Matthew J. Gaffrey,Hugh D. Mitchell,Sarai M. Williams,Mowei Zhou,Katrina M. Waters,Amy C. Sims,and Tong Zhang
Journal of Proteome Research  Published: April 28, 2026
DOI:https://doi.org/10.1021/acs.jproteome.5c01015

Abstract

Viruses rely on host machinery to replicate, and growing evidence demonstrates that they utilize host epigenetic regulation, including histone modification, to modulate host gene expression for their benefit. Herein, we employed top–down proteomics to quantify histone proteoforms in lung fibroblast (MRC-5) cells following human coronavirus 229E (HCoV-229E) infection and compared them to mock-infected controls. A total of 572 proteoforms were identified, including 461 histone proteoforms that were assigned to histone 2A (H2A), H2B, H3, or H4. 200 histone proteoforms were quantifiable. Differential abundance analysis revealed several changes in both reversible post-translational modifications (e.g., phosphorylation, acetylation) and the truncation states of core histones. Notably, we found a decreased abundance of truncated histones in HCoV-229E-infected samples, specifically C-terminally truncated histone H2A and N-terminally truncated histone H3. These findings underscore the power of top–down proteomics to resolve unique truncation states of proteoforms and support the hypothesis that viruses alter the histone length to influence host gene expression.

生物化学工学
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