コロナウイルスとPARPの発現は、NADメタボロームを調節しない：自然免疫の潜在的に作用する構成要素である

Coronavirus and PARP expression dysregulate the NAD Metabolome: a potentially actionable component of innate immunity.

• Collin D Heer
• Daniel J Sanderson
• Yousef M O Alhammad
• Mark S Schmidt
• Samuel A J Trammell
• Stanley Perlman
• Michael S Cohen
• Anthony R Fehr
• Charles Brenner

抄録

SARS-CoV-2は、コロナウイルス（CoV）であり、COVID-19の原因であるが、高齢者や原因不明の併存疾患を持つ人では、より致死的である。CoVに対する自然免疫応答は、二本鎖RNAの認識とインターフェロンの誘導により開始され、これによりウイルスの複製を抑制する遺伝子発現プログラムがオンになる。ここで我々は、細胞、フェレット、および人のSARS-CoV-2感染は、CoVに対する自然免疫応答に必要な酵素を含むPARPファミリーメンバーのセットを誘導することにより、NAD遺伝子セットを著しく調節不能にすることを示している。CoV感染はまた、宿主細胞NADに対する激しい攻撃を誘導する。誘導された酵素の１つであるＰＡＲＰ１０の過剰発現は、宿主ＮＡＤを抑制するのに十分である。遺伝子発現および薬理学的データは、ニコチンアミドおよびニコチンアミドリボシドキナーゼ経路を介してNADをブーストすることが、CoVに対する自然免疫をサポートする抗ウイルスPARP機能を回復させる可能性があることを示唆しているが、PARP1,2の阻害はPARP10活性を回復させない。

SARS-CoV-2 is a coronavirus (CoV) and cause of COVID-19, which is much more lethal in older people and those with comorbid conditions for unknown reasons. Innate immune responses to CoVs are initiated by recognition of double-stranded RNA and induction of interferon, which turns on a gene expression program that inhibits viral replication. Here we show that SARS-CoV-2 infection of cells, ferrets and a person strikingly dysregulates the NAD gene set by inducing a set of PARP family members that includes enzymes required for the innate immune response to CoVs. CoV infection also induces a severe attack on host cell NAD. Overexpression of one induced enzyme, PARP10, is sufficient to depress host NAD. Gene expression and pharmacological data suggest that boosting NAD through the nicotinamide and nicotinamide riboside kinase pathways may restore antiviral PARP functions to support innate immunity to CoVs, whereas PARP1,2 inhibition does not restore PARP10 activity.