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步志高团队发现重要宿主蛋白促进狂犬病病毒脱衣壳

2021-01-04 14:42:00 来源:中国农业科学院哈尔滨兽医研究所

  近日,中国农业科学院哈尔滨兽医研究所重要人兽共患病与烈性外来病研究创新团队发现了重要宿主蛋白促进狂犬病病毒脱衣壳的分子机制,相关研究成果以“The ATPase ATP6V1A facilitates rabies virus replication by promoting virion uncoating and interacting with the viral matrix protein”为题,于2020年11月18日在线发表于《生物化学杂志(Journal of Biological Chemistry)》。

   

    图1 ATP6V1A与RABV M蛋白有直接相互作用 

     

  狂犬病病毒(Rabies virus, RABV)属于弹状病毒科狂犬病毒属,能引起人兽共患的狂犬病,其死亡率几乎100%。RABV基质蛋白参与病毒转录、复制和出芽等过程,但其在病毒复制早期的功能并不清楚。 本研究利用Pull-down技术及质谱测序方法,筛选并鉴定出与RABV的M蛋白相互作用的宿主蛋白。V-型ATP酶(V-type proton ATPase;V-ATPase)是一种ATP驱动泵,其催化亚基之一是ATP6V1A。病毒进入细胞后首先进入内吞体,因此在鉴定出的RABV M蛋白相互作用宿主蛋白中,选择ATP6V1A进一步研究其对RABV复制的影响。 

  利用小RNA干扰、质粒转染瞬时过表达、小RNA干扰后转染质粒回补等方法下调、上调或恢复RABV感染细胞中ATP6V1A的表达水平等试验证明了ATP6V1A能促进RABV的复制。进一步研究发现,下调ATP6V1A的表达能抑制M蛋白解聚,减少RABV脱壳。利用Co-IP和Pull-down等试验研究发现RABV M蛋白与ATP6V1A全长或中间区域(160 aa-309 aa;A160-309)有相互作用;这种相互作用决定于ATP6V1A的第256位赖氨酸和第279位谷氨酸。回补试验进一步证明ATP6V1A全长或A160-309与RABV M蛋白的相互作用与ATP6V1A促进RABV复制及脱衣壳相关。 

  以上数据表明,ATP6V1A与RABV M蛋白相互作用,促进RABV复制,在RABV复制的早期阶段参与病毒脱壳。研究结果增加了对RABV复制机制的认识,首次证明了狂犬病病毒M蛋白在病毒复制早期阶段也发挥重要作用;此外,首次发现ATP6V1A影响病毒脱衣壳过程的新功能,为靶向病毒复制过程的抗病毒药物研发提供了理论基础。 

   

  图2 敲低ATP6V1A表达抑制RABV脱衣壳 

  刘杏博士研究生和李芳助理研究员为该论文共同第一作者,赵东明研究员和步志高研究员为论文通讯作者。该研究得到国家重点研发计划(2018YFC1200601)、兽医生物技术国家重点实验室自主课题(SKLVBP201801)资助。 

  原文链接:https://www.jbc.org/content/early/2020/11/18/jbc.RA120.014190.long 

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