非洲豬瘟(African swine fever,ASF)是由非洲豬瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)引起的一種急性、熱性、高度傳染性疾病,可感染家豬、野豬和軟蜱類(lèi)等。ASFV是一種具有囊膜的核質(zhì)大DNA病毒,在病毒分類(lèi)中隸屬于非洲豬瘟病毒科、非洲豬瘟病毒屬,且為該病毒科唯一成員。ASFV的基因組大小介于170 kb~190 kb之間,大致分為中央保守區(qū)和左右兩側(cè)可變區(qū),可變區(qū)多編碼表達(dá)病毒復(fù)制非必需基因,其編碼蛋白可影響病毒毒力或調(diào)控宿主免疫系統(tǒng),包括多基因家族(MGF)360、MGF505/530、NL-S和L83L等。
近期發(fā)表于《Biochemical and Biophysical Research Communications》的一篇文章中,作者闡述了ASFV China 2018/1毒株編碼的毒力蛋白DP96R對(duì)環(huán)狀GMP-AMP合酶(cGAS)介導(dǎo)信號(hào)通路cGAS-STING-TBK1的調(diào)控作用。cGAS是近期報(bào)道的細(xì)胞質(zhì)中一種關(guān)鍵DNA模式識(shí)別受體,在識(shí)別、結(jié)合胞質(zhì)DNA后被激活,催化產(chǎn)生第二信使cGAMP,cGAMP激活 STING(干擾素基因刺激蛋白)?;罨?STING募集和磷酸化 TBK1、IRF3,pIRF3形成同源二聚體后進(jìn)入細(xì)胞核并結(jié)合IFN啟動(dòng)子,誘導(dǎo)I型干擾素上調(diào)表達(dá)。作者將病毒DP96R與cGAS、STING共轉(zhuǎn)染HEK293T細(xì)胞,熒光定量PCR實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,DP96R能夠抑制cGAS和STING過(guò)表達(dá)引起的IFN-β和 TNF-α mRNA水平增加;通過(guò)雙熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)實(shí)驗(yàn),作者發(fā)現(xiàn)DP96R能夠抑制cGAS/STING、STING/cGAMP引起的 IFN-β、ISRE和 NF-κB啟動(dòng)子的激活。以上結(jié)果表明DP96R蛋白對(duì)cGAS-STING-TBK1信號(hào)通路具有顯著抑制作用。
為了進(jìn)一步研究DP96R的作用機(jī)制,研究人員將TBK1或IRF3-5D同DP96R、雙熒光素酶報(bào)告基因共轉(zhuǎn)染HEK293T,研究發(fā)現(xiàn)DP96R能夠抑制TBK1過(guò)表達(dá)介導(dǎo)的 IFN-β-luc和 PRDIII-I-luc激活,且呈劑量依賴(lài)性;DP96R不抑制IRF3-5D和IFN-β蛋白誘導(dǎo)的ISRE啟動(dòng)子激活。此外,DP96R能夠抑制TBK1、IKKβ而非p65過(guò)表達(dá)誘導(dǎo)的 NF-κB啟動(dòng)子激活。Western blot結(jié)果表明,DP96R可抑制TBK1外源性表達(dá),也抑制cGAS/STING刺激引起的TBK1和IRF3磷酸化??共《緦?shí)驗(yàn)結(jié)果表明,DP96R可抑制TBK1而非IRF3-5D介導(dǎo)的抗病毒效應(yīng),促進(jìn)VSV-GFP的表達(dá)。最后,該研究通過(guò)將DP96R分節(jié)段進(jìn)行表達(dá),鑒定出DP96R C端的30~96位氨基酸是其主要的免疫抑制功能區(qū)。
目前,我國(guó)16個(gè)省及直轄市已經(jīng)呈散發(fā)出現(xiàn)非洲豬瘟疫情。ASFV尚無(wú)商品化疫苗問(wèn)世,現(xiàn)有研究表明,研制基因缺失弱毒活疫苗是ASFV疫苗研發(fā)的首選策略。DP96R蛋白是ASFV毒力蛋白,DP96R基因缺失后病毒毒力減弱,該文章通過(guò)對(duì)DP96R抑制Ⅰ型IFN表達(dá)的機(jī)制進(jìn)行了初步研究,發(fā)現(xiàn)DP96R通過(guò)抑制TBK1磷酸化,以及抑制TBK1的表達(dá)發(fā)揮其免疫抑制作用,但DP96R在細(xì)胞內(nèi)的靶標(biāo)作用蛋白仍需進(jìn)一步鑒定。相信隨著對(duì)非洲豬瘟病毒基因組的持續(xù)深入研究,以及對(duì)其免疫逃逸蛋白作用機(jī)制的進(jìn)一步鑒定,必將對(duì)非洲豬瘟基因缺失疫苗的研發(fā)提供更多的理論指導(dǎo)。
評(píng)述論文來(lái)源:Wang Xi-xi,Wu Jing,Wu Ying-tong,et al.Inhibition of cGAS-STING-TBK1 signaling pathway by DP96R of ASFV China 2018/1[J].Biochem Biophys Res Commun,October 2018.DOI:10.1016/j.bbrc.2018.10.103