鴨坦布蘇病毒NS2B蛋白拮抗RLR信號(hào)通路的機(jī)制研究

鴨坦布蘇病毒（Duck Tembusu virus，DTMUV）是黃病毒科黃病毒屬的新成員，主要引起蛋鴨的產(chǎn)蛋量急劇下降以及雛鴨的病毒性腦炎，感染鴨群發(fā)病率最高可達(dá)100%，死亡率為5%～20%。鴨坦布蘇病毒病于2010 年在我國(guó)福建、浙江等地區(qū)的鴨群中首次暴發(fā)，隨后迅速蔓延至我國(guó)大部分水禽養(yǎng)殖地區(qū)，給我國(guó)水禽產(chǎn)業(yè)造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。DTMUV 侵入宿主細(xì)胞后，其復(fù)制過(guò)程中生成的雙鏈RNA 中間體等成分被RLR 等模式識(shí)別受體識(shí)別，引起宿主天然免疫反應(yīng)。然而，DTMUV 如何逃逸宿主天然免疫反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)感染并致病，其機(jī)制尚不完全清楚。

近期發(fā)表于《Journal of Virology》的研究論文，研究發(fā)現(xiàn)了DTMUV 編碼的非結(jié)構(gòu)蛋白NS2B 能夠顯著抑制I 型IFN 的表達(dá)，并詳細(xì)闡明了NS2B 蛋白通過(guò)降解MAVS 拮抗RLR 信號(hào)通路的分子機(jī)制。作者首先發(fā)現(xiàn)DTMUV 感染顯著抑制了poly（I:C）、SeV 誘導(dǎo)的IFN-α/β 和ZAP、PKR、MX 等ISG 的表達(dá)，表明DTMUV 可以拮抗I 型IFN 的產(chǎn)生。利用雙熒光素酶報(bào)告系統(tǒng)對(duì)DTMUV 的編碼蛋白進(jìn)行篩選，發(fā)現(xiàn)DTMUV 編碼的非結(jié)構(gòu)蛋白NS2B 抑制IFN-β 和IRF7 啟動(dòng)子活性的效果最為顯著。通過(guò)對(duì)鴨RLR 信號(hào)通路的關(guān)鍵信號(hào)分子進(jìn)行篩選，作者發(fā)現(xiàn)NS2B 通過(guò)靶向鴨MAVS 抑制I 型IFN 的產(chǎn)生。利用免疫共沉淀和免疫熒光共定位技術(shù)，作者發(fā)現(xiàn)NS2B 與鴨MAVS 存在相互作用，且二者共定位于線粒體。深入研究發(fā)現(xiàn)NS2B 顯著下調(diào)鴨MAVS 蛋白表達(dá)，卻不影響其mRNA 的表達(dá)，而蛋白酶體抑制劑MG132 處理后顯著回復(fù)了鴨MAVS 的表達(dá)，表明NS2B 通過(guò)泛素-蛋白酶體途徑降解鴨MAVS。作者進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)NS2B 可以促進(jìn)鴨MAVS 發(fā)生K48 類(lèi)型的泛素化修飾，并確定了其發(fā)生泛素化修飾的位點(diǎn)為K321、K354、K398 和K411，而這些位點(diǎn)也與NS2B 拮抗鴨MAVS 介導(dǎo)的天然免疫反應(yīng)密切相關(guān)。由于黃病毒編碼的NS2B 不具有E3 泛素連接酶的活性，作者推測(cè)它可能作為支架來(lái)招募宿主的E3 泛素連接酶，泛素化鴨MAVS。采用免疫共沉淀實(shí)驗(yàn)對(duì)多個(gè)鴨的E3 泛素連接酶進(jìn)行篩選，發(fā)現(xiàn)E3 泛素連接酶MARCH5 和NDFIP1 與NS2B 存在相互作用，而只有MARCH5 能促進(jìn)鴨MAVS的泛素化和降解。進(jìn)一步研究表明，沉默MARCH5 后可顯著回復(fù)DTMUV 對(duì)鴨MAVS 的降解，也抑制了DTMUV的增殖；而過(guò)表達(dá)MARCH5則顯著促進(jìn)了DTMUV的復(fù)制。

綜上所述，該研究發(fā)現(xiàn)DTMUV 編碼的非結(jié)構(gòu)蛋白NS2B 通過(guò)招募E3 泛素連接酶MARCH5 促進(jìn)鴨MAVS 發(fā)生K48 的泛素化，導(dǎo)致了鴨MAVS 的蛋白酶體降解，從而抑制了RLR 介導(dǎo)的I 型IFN 產(chǎn)生。該研究結(jié)果系統(tǒng)解析了DTMUV 編碼的NS2B 蛋白拮抗鴨天然免疫反應(yīng)的分子機(jī)制，對(duì)闡明DTMUV 的免疫逃逸和致病機(jī)制具有十分重要的價(jià)值，同時(shí)也為DTMUV疫苗的研發(fā)和藥物靶標(biāo)的篩選提供了理論依據(jù)。