近日,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所豬消化道傳染病創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上首次闡明了偽狂犬病病毒(PRV)DNA聚合酶入核轉(zhuǎn)運(yùn)的分子機(jī)制。相關(guān)研究結(jié)果于2016年2月15日在國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《Frontiers in Microbiology》(微生物學(xué)前言)在線發(fā)表。
PRV是一種動(dòng)物皰疹病毒,可引起家畜和多種野生動(dòng)物發(fā)生偽狂犬病,其中豬是該病的主要宿主和傳染源,臨床上以仔豬發(fā)生神經(jīng)癥狀和嚴(yán)重的呼吸道疾病以及種豬發(fā)生流產(chǎn)、死產(chǎn)和產(chǎn)仔數(shù)下降等為主要特征。PRV DNA聚合酶在病毒DNA復(fù)制過程中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用,它包含2個(gè)亞基:催化亞基UL30和輔助亞基UL42。PRV DNA聚合酶在細(xì)胞質(zhì)合成后必須轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞核中才能發(fā)揮功能,這是啟動(dòng)病毒DNA復(fù)制的先決條件。因此,闡明PRV DNA聚合酶入核轉(zhuǎn)運(yùn)的分子機(jī)制意義重大。
經(jīng)過該團(tuán)隊(duì)在讀博士生王一平的系統(tǒng)研究,發(fā)現(xiàn)PRV DNA聚合酶輔助亞基UL42包含一個(gè)功能性和可轉(zhuǎn)移性的雙分型核定位信號(hào)(NLS),并證實(shí)354位賴氨酸、355位精氨酸和367位賴氨酸是UL42雙分型NLS保持完整結(jié)構(gòu)和功能所必需的,而催化亞基UL30并無功能性NLS,它的核轉(zhuǎn)運(yùn)依賴于UL42。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),UL42的入核轉(zhuǎn)運(yùn)是一個(gè)溫度、能量和受體依賴的過程,需要入核轉(zhuǎn)運(yùn)受體α(Importin α)和Importin β同時(shí)參與,證實(shí)UL42是經(jīng)Importin α/β通路入核的。研究還發(fā)現(xiàn),PRV DNA聚合酶全酶復(fù)合體在細(xì)胞質(zhì)中裝配完成后,借助于UL42雙分型NLS的功能,經(jīng)Importin α/β通路入核,證實(shí)UL42雙分型NLS是PRV DNA聚合酶入核轉(zhuǎn)運(yùn)的關(guān)鍵基序。
據(jù)該團(tuán)隊(duì)劉長(zhǎng)明研究員介紹,該研究進(jìn)一步豐富了皰疹病毒DNA聚合酶入核轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制的多樣性,不僅對(duì)深刻理解PRV的復(fù)制機(jī)制具有重要意義,而且還可以通過設(shè)計(jì)抑制PRV DNA聚合酶入核通路的干擾分子作為抗PRV感染的新型靶向藥物,為PRV臨床防控提供參考。(黃立平、危艷武)