閱讀次數(shù)：2008 發(fā)布時(shí)間：2018/2/28 10:40:37
恒遠(yuǎn)生物報(bào)道：近日來自武漢大學(xué)病毒學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陳明周教授團(tuán)隊(duì)在病毒調(diào)控宿主細(xì)胞應(yīng)激顆粒形成研究方面取得新突破，揭示了小RNA病毒2A蛋白酶通過調(diào)控宿主應(yīng)激顆粒形成逃逸宿主抗病毒反應(yīng)的新機(jī)制。相關(guān)研究成果2月7日以“Picornavirus 2A protease regulates stress granule formation to facilitate viral translation”為題在線發(fā)表于病原微生物領(lǐng)域病毒學(xué)權(quán)威期刊PLoS Pathogens上。
應(yīng)激顆粒（SG）是細(xì)胞質(zhì)中大量蛋白和RNA聚集形成的、無包膜的結(jié)構(gòu)。在細(xì)胞遇到環(huán)境脅迫時(shí)，細(xì)胞出現(xiàn)應(yīng)激反應(yīng)，關(guān)閉細(xì)胞內(nèi)mRNA的翻譯，導(dǎo)致停止的翻譯起始復(fù)合物 (PICs) 在胞質(zhì)內(nèi)大量的積累，這些失速的PICs聚集并招募一些其他的細(xì)胞因子形成SGs，使其免受降解。當(dāng)環(huán)境脅迫消除時(shí)，SGs去組裝，這些PICs又可以快速的參與翻譯。因此，SGs的組裝與去組裝是細(xì)胞內(nèi)一種調(diào)控翻譯最為快速、可逆的方式。
通常情況下對病毒而言， SGs是一種宿主細(xì)胞產(chǎn)生的抗病毒的結(jié)構(gòu)，但大部分病毒會抑制或改造SGs以便利病毒的復(fù)制。盡管關(guān)于小RNA病毒對SGs的調(diào)控機(jī)制的研究已進(jìn)行了十幾年，但仍存在較大爭議。White等發(fā)現(xiàn)在脊髓灰質(zhì)炎病毒（PV）感染細(xì)胞的過程中，在早期可誘導(dǎo)SGs形成，但在中、晚期抑制SGs的形成；其原因是病毒的3C蛋白酶切割了一個(gè)SGs形成的關(guān)鍵因子G3BP，導(dǎo)致SGs形成被抑制。但Piotrowska等發(fā)現(xiàn)PV感染誘導(dǎo)SGs形成，并且SGs持續(xù)穩(wěn)定的存在于病毒感染的整個(gè)生命周期中。而關(guān)于小RNA病毒如何誘導(dǎo)SGs的形成，僅有Wu等認(rèn)為2A蛋白酶可以誘導(dǎo)SG的形成，但并未研究具體機(jī)制。
在本研究中，研究者們以小RNA病毒屬成員——腸道病毒71型（EV71）為例，發(fā)現(xiàn)EV71的2A通過切割eIF4GI誘導(dǎo)了以TIA-1、TIAR和Sam68為代表的、持續(xù)存在于感染整個(gè)生命周期中的非經(jīng)典SGs（aSGs）形成；并且，2A（而非之前所報(bào)道的3C）還具有抑制經(jīng)典SGs （tSGs）形成的功能。aSGs同tSGs既有相似之處又存在顯著的差異。在2A蛋白酶失活重組病毒（EV71-2AC110S）感染的細(xì)胞中，aSGs消失，tSGs出現(xiàn)，證實(shí)了2A蛋白酶在病毒感染過程中調(diào)控SGs的功能。接著，還發(fā)現(xiàn)了EV71是通過dsRNAs激活的PKR-eIF2α通路誘導(dǎo)了tSGs的形成，并且在tSGs中非選擇性的禁錮了病毒和細(xì)胞的mRNAs以抑制病毒的翻譯，而在aSGs中只選擇性的禁錮了細(xì)胞的mRNAs以促進(jìn)病毒的翻譯（圖1）。最后，研究者們還發(fā)現(xiàn)其他的小RNA病毒（如PV, CVA）的2A蛋白酶也具有誘導(dǎo)aSGs并抑制tSGs的功能。
該研究是首次發(fā)現(xiàn)小RNA病毒的2A蛋白酶具有誘導(dǎo)aSGs并抑制tSGs的功能，也是首次證實(shí)小RNA病毒通過激活PKR-eIF2α通路誘導(dǎo)tSGs的形成。研究全面的揭示了小 RNA病毒通過2A蛋白酶調(diào)控SGs的分子機(jī)制和功能，為深入探討各類病毒與SGs的相互作用機(jī)制提供了理論支持。
本研究獲得基金委和科技部項(xiàng)目資助。陳明周教授課題組博士楊小丹為論文第一作者，陳明周教授為通訊作者。后續(xù)相關(guān)的2A蛋白酶抑制tSGs及aSGs選擇性招募宿主細(xì)胞mRNAs的機(jī)制仍在研究之中。上海恒遠(yuǎn)生物對這一重要研究成果表示熱烈的祝賀，如果您想了解更多科研資訊及科研產(chǎn)品，歡迎關(guān)注下方公眾號，恭候更多朋友踴躍加入我們哦！
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