近日,我校獸醫(yī)學(xué)院張桂紅/龔浪課題組在中科院一區(qū)病毒學(xué)權(quán)威雜志PLOS Pathogens(影響因子6.7)在線發(fā)表題為“ALIX and TSG101 are essential for cellular entry and replication of two porcine alphacoronaviruses”的文章,研究揭示了ESCRT系統(tǒng)關(guān)鍵蛋白ALIX和TSG101是兩種豬冠狀病毒侵染過程中必需的宿主因子,并在病毒內(nèi)吞、溶酶體運(yùn)輸和病毒復(fù)制室形成的不同步驟發(fā)揮重要作用。
α冠狀病毒是造成養(yǎng)豬業(yè)嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失的主要冠狀病毒,并有跨種傳播的可能。迄今為止,針對α冠狀病毒與宿主相互作用機(jī)制研究尚少。目前缺乏高效疫苗和特效藥物。因此,解析這類病毒與宿主相互作用機(jī)制有利于探索和研究新的抗病毒靶點(diǎn)。
在本研究中,我們評估了內(nèi)吞分選轉(zhuǎn)運(yùn)復(fù)合體(ESCRT)系統(tǒng)關(guān)鍵蛋白ALIX和TSG101在兩種豬α冠狀病毒(PEDV和PEAV)生命周期中的作用,尤其是病毒入侵和復(fù)制過程。結(jié)果表明,沉默ALIX或TSG101的表達(dá),PEDV和PEAV感染宿主細(xì)胞水平顯著降低。此外,PEDV的內(nèi)化增加了ALIX與小窩蛋白(CAV1)和RAB7的相互作用,而CAV1和RAB7對PEDV內(nèi)吞和溶酶體運(yùn)輸至關(guān)重要,但TSG101對于PEDV內(nèi)化和溶酶體運(yùn)輸步驟不是必須的。有趣的是,PEAV不僅依賴ALIX調(diào)節(jié)CAV1介導(dǎo)的內(nèi)吞步驟和溶酶體運(yùn)輸過程,還需要TSG101調(diào)節(jié)巨胞飲內(nèi)吞過程。此外,PEDV和PEAV基因組進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的病毒復(fù)制位點(diǎn)后,ALIX和TSG101將被招募到PEDV和PEAV的復(fù)制位點(diǎn),透射電鏡超微結(jié)構(gòu)顯示ALIX和TSG101在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和病毒誘導(dǎo)的雙膜囊泡(DMVs)中富集。這說明ALIX和TSG101除了參與豬α冠狀病毒內(nèi)吞和溶酶體運(yùn)輸過程,還與病毒復(fù)制階段密切相關(guān),尤其是病毒雙膜囊泡的形成過程。總的來說,這些數(shù)據(jù)突出了ALIX和TSG101在兩種豬α冠狀病毒入侵和復(fù)制中的雙重作用。圖中描述了PEDV和PEAV入侵和復(fù)制過程,以及ALIX和TSG101在病毒入侵和復(fù)制過程所發(fā)揮的作用。
我校獸醫(yī)學(xué)院博士后陳熊男為論文第一作者,張桂紅教授、龔浪副教授為通訊作者,獸醫(yī)學(xué)院為第一單位。本研究由國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(32102646)、廣東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2020A1515110315)、茂名實(shí)驗(yàn)室科研啟動項(xiàng)目(2021TDQD002)和農(nóng)業(yè)部生豬產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-35)資助。同時研究工作得到了王衡副教授、鄭澤中副教授的大力支持。
論文相關(guān)信息:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38489378/
文圖/獸醫(yī)學(xué)院