近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所馬傳染病與慢病毒病創(chuàng)新團隊在解析慢病毒囊膜蛋白生成調(diào)控的分子機制方面取得重要進展。相關(guān)研究成果以“SYNJ2BP Improves the Production of Lentiviral Envelope Protein by Facilitating the Formation of Mitochondrion-Associated Endoplasmic Reticulum Membrane”為題發(fā)表于《病毒學(xué)雜志（Journal of Virology）》。該研究闡明了SYNJ2BP分子通過線粒體相關(guān)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜調(diào)控慢病毒囊膜生成的機制。
馬傳染性貧血病毒（EIAV）與艾滋病毒（HIV）相似，在體內(nèi)的主要靶細胞是免疫細胞，并且可在馬體內(nèi)長期潛伏感染，給養(yǎng)馬業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟損失。慢病毒囊膜蛋白（Envelope, Env）是病毒侵入宿主細胞必不可少的一種病毒蛋白。Env需要在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（Endoplasmic reticulum, ER）中進行折疊和修飾才能成熟，進而發(fā)揮生物學(xué)功能。但是，關(guān)于慢病毒Env在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的氧化折疊調(diào)控機制未知。此外，慢病毒Env富含二硫鍵，在折疊過程中常發(fā)生錯配，激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)后，被內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相關(guān)的降解反應(yīng)（ER-associated protein degradation, ERAD）降解。線粒體相關(guān)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜（Mitochondrion-associated endoplasmic reticulum membrane, MAM）是一種內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與線粒體連接的特殊結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)在氧化蛋白折疊和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的調(diào)控過程中發(fā)揮重要作用。MAM是由一系列內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體相關(guān)蛋白組成，其中SYNJ2BP分子對于MAM的形成至關(guān)重要。
該研究發(fā)現(xiàn)EIAV感染宿主細胞后，SYNJ2BP的表達量上調(diào)。為了驗證SYNJ2BP在病毒復(fù)制中的關(guān)鍵作用，構(gòu)建了SYNJ2BP缺失的細胞系，實驗表明SYNJ2BP可提高EIAV病毒的感染效率。進一步研究發(fā)現(xiàn)，SYNJ2BP可促進MAM的形成，進而提高EIAV或HIV的Env生成，但是對于其他病毒蛋白，如結(jié)構(gòu)蛋白Gag或非結(jié)構(gòu)蛋白Rev的生成均沒有作用。ATP和鈣離子對于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中氧化蛋白折疊至關(guān)重要，進一步的研究表明，SYNJ2BP通過促進MAM的形成，提高Env過表達細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的ATP和鈣離子濃度，增加了Env的生成。除此之外，該研究首次發(fā)現(xiàn)EIAV的Env與HIV的Env相似，錯誤折疊后被ERAD調(diào)控并降解，當(dāng)SYNJ2BP促進MAM形成后，提高了EIAV和HIV的Env在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的正確折疊率，避免激活更多的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)和ERAD降解。
該研究首次發(fā)現(xiàn)了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體連接結(jié)構(gòu)MAM可通過調(diào)控慢病毒Env的生成，影響病毒復(fù)制，同時揭示了SYNJ2BP在此過程中發(fā)揮的關(guān)鍵分子功能。該發(fā)現(xiàn)有助于進一步在亞細胞和細胞微環(huán)境水平揭示慢病毒的復(fù)制機制。
該研究得到國家自然基金面上項目（31772720，32170169和32172831）的資助。段盈伊、王欣慧和孫克會為文章的共同第一作者，杜承副研究員和王曉鈞研究員為通訊作者。
文章鏈接：https://journals.asm.org/doi/10.1128/jvi.00549-22
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