近日,中國農業(yè)科學院哈爾濱獸醫(yī)研究所馮力研究員領銜的豬消化道傳染病創(chuàng)新團隊在內質網應激(ER stress)調控豬傳染性胃腸炎病毒感染的研究中取得新進展,相關研究成果以“The PERK Arm of the Unfolded Protein Response Negatively Regulates Transmissible Gastroenteritis Virus Replication by Suppressing Protein Translation and Promoting Type I IFN Production”為題,發(fā)表在病毒學專業(yè)期刊《病毒學雜志(Journal of Virology)》上。該研究闡明了內質網應激抑制TGEV復制的分子機制,為研發(fā)抗冠狀病毒藥物靶點和制定抗病毒新策略提供了重要理論依據。
豬傳染性胃腸炎病毒(Transmissible Gastroenteritis Virus,TGEV)屬于α冠狀病毒,能引起豬嘔吐、脫水和嚴重腹瀉等癥狀,2周齡內的仔豬死亡率可達 90%-100%。TGEV是引起規(guī)?;B(yǎng)豬場新生仔豬腹瀉性死亡的重要原因,給我國養(yǎng)豬業(yè)造成了嚴重的經濟損失。
內質網作為蛋白質折疊和翻譯后修飾的重要場所,是病毒復制和成熟的必需細胞器。病毒感染后,細胞內合成大量的病毒蛋白,從而增加內質網的負擔,進而增加了未折疊蛋白和錯誤折疊蛋白的堆積。因此,病毒感染后通常會誘發(fā)內質網應激。但是,對于內質網應激如何調控冠狀病毒的復制及其調控機制目前還不明確。在劉平黃研究員的指導下,該團隊薛美博士發(fā)現(xiàn)TGEV感染在體內和體外均能誘導內質網應激,激活未折疊蛋白反應,進一步研究發(fā)現(xiàn)TGEV誘導的內質網應激負調控病毒復制。盡管TGEV感染能夠不同程度的激活PERK、ATF6和IRE1三個信號通路,利用RNA干擾和特異性抑制劑處理發(fā)現(xiàn)僅PERK通路發(fā)揮抑制TGEV復制的功能。其分子機制是PERK通路激活導致eIF2α磷酸化,磷酸化的eIF2α通過抑制蛋白翻譯抑制TGEV復制;除了對病毒復制直接的抑制作用,PERK-eIF2α通路還激活NF-κB,促進I型干擾素產生,從而抑制TGEV復制。該研究表明內質網應激的PERK-eIF2α通路在調節(jié)天然免疫和冠狀病毒復制方面發(fā)揮重要作用。
本研究是在國家重點研發(fā)計劃(2016YFD0500100和2017YFD0502200)的資助下完成的。薛美博士為本文第一作者,馮力研究員和劉平黃研究員為共同通訊作者。(薛美 劉平黃)
論文鏈接:jvi.asm.org/content/early/2018/05/10/JVI.00431-18.full.pdf