Upon infection, severe acute respiratory syndrome-coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is predicted to interact with diverse cellular functions, such as the nonsense-mediated decay (NMD) pathway, as suggested by the identification of the core NMD factor upframeshift-1 (UPF1) in the SARS-CoV-2 interactome, and the retrograde transport from the Golgi to the endoplasmic reticulum (ER) through the endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment (ERGIC), where corona-virus assembly occurs. Here, we investigated the expression and localization of the neuroblastoma-amplified sequence (NBAS) protein, a UPF1 partner for the NMD at the ER, participating also in retrograde transport, and of its functional partners, at early time points after SARS-CoV-2 infection of the human lung epithelial cell line Calu3. We found a significant decrease of DExH-Box Helicase 34 (DHX34), suppressor with morphogenetic effect on genitalia 5 (SMG5), and SMG7 expression at 6 h post-infection, followed by a significant increase of these genes and also UPF1 and UPF2 at 9 h post-infection. Conversely, NBAS and other genes coding for NMD factors were not modulated. Known NMD substrates related to cell stress (Growth Arrest Specif-ic 5, GAS5; transducin beta-like 2, TBL2; and DNA damage-inducible transcript 3, DDIT3) were increased in infected cells, possibly as a result of alterations in the NMD pathway and of a direct effect of the infection. We also found that the expression of unconventional SNARE in the ER 1, USE1 (p31) and Zeste White 10 homolog, ZW10, partners of NBAS in the retrograde transport function, significantly increased over time in infected cells. Co-localization of NBAS and UPF1 proteins did not change within 24 h of infection nor did it differ in infected versus non-infected cells at 1 and 24 h after infection; similarly, the co-localization of NBAS and p31 proteins was not altered by infection in this short time frame. Finally, both NBAS and UPF1 were found to co-localize with SARS-CoV-2 S and N proteins. Overall, these data are preliminary evidence of an interaction between NBAS and NBAS-related functions and SARS-CoV-2 in infected cells, deserving further investigation.
Dopo l'infezione, il virus SARS-CoV-2 interagisce con diverse funzioni cellulari, tra cui la via del decadimento mediato da nonsenso (nonsense-mediated decay, NMD), come suggerito dall'identificazione del fattore centrale dell'NMD chiamato UPF1 nell'interattoma di SARS-CoV-2, e il trasporto retrogrado dal Golgi al reticolo endoplasmatico passando attraverso il comparto intermedio tra il reticolo endoplasmatico e il Golgi (detto ERGIC), dove si verifica l'assemblaggio dei coronavirus. In questo progetto, abbiamo studiato l'espressione e la localizzazione della proteina NBAS, un partner di UPF1 nel processo di NMD che avviene al reticolo endoplasmatico, che partecipa anche al trasporto retrogrado, e dei suoi partner funzionali, nei primi momenti dopo l'infezione da SARS-CoV-2 nella linea cellulare umana di epitelio polmonare Calu3. Abbiamo trovato una significativa diminuzione dell'espressione dei geni DHX34, SMG5 e SMG7 a 6 ore dall'infezione, seguita da un aumento significativo di questi geni e anche di UPF1 e UPF2 a 9 ore dall'infezione. Al contrario, non è risultato che NBAS e altri geni che codificano per fattori dell'NMD siano modulati in quell'intervallo di tempo. L'espressione di alcuni geni che notoriamente sono substrati di NMD e sono correlati a stress cellulare (GAS5, TBL2, DDIT3) sono risultati aumentati nelle cellule infette, probabilmente a causa di alterazioni nel meccanismo di NMD e di un effetto diretto dell'infezione. Abbiamo anche osservato che l'espressione di p31 e ZW10, che sono partner di NBAS nella funzione di trasporto retrogrado, aumenta significativamente nel tempo nelle cellule infette. La co-localizzazione delle proteine NBAS e UPF1 non cambia entro 24 ore dall'infezione e non è diversa nelle cellule infette rispetto a quelle non infette a 1 e 24 ore dall'infezione; allo stesso modo, la co-localizzazione delle proteine NBAS e p31 non è alterata dall'infezione in questo breve lasso di tempo. Infine, abbiamo osservato che sia NBAS che UPF1 co-localizzano con le proteine S ed N di SARS-CoV-2. Nel complesso, questi dati costituiscono evidenze preliminari di un'interazione tra NBAS, e funzioni ad esso correlate, e SARS-CoV-2 nelle cellule infette, che merita ulteriori indagini.