2019年11月19日,國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Cell子刊Cell Reports(《細(xì)胞報(bào)告》)在線發(fā)表了生命科學(xué)學(xué)院病毒學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陳明周研究組在人副流感病毒復(fù)制方面取得的新成果,論文題目為“PI4KB on inclusion bodies formed by ER membrane remodeling facilitates replication of human parainfluenza virus type 3”(PI4KB通過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)衍生的包涵體促進(jìn)人副流感病毒3型的復(fù)制)。
人副流感病毒(Human Parainfluenza virus, HPIV)是一種典型的負(fù)鏈RNA病毒,是引起嬰幼兒和免疫缺陷人群呼吸道感染的主要病原之一,能導(dǎo)致急性細(xì)支氣管炎、肺炎和哮喘等,每年都會(huì)導(dǎo)致數(shù)以萬(wàn)計(jì)的患者住院治療。然而,目前尚無(wú)疫苗和抗病毒藥物能夠有效地預(yù)防和治療人副流感病毒的感染。陳明周課題組長(zhǎng)期從事不分節(jié)段負(fù)鏈RNA病毒的轉(zhuǎn)錄、復(fù)制及相關(guān)分子生物學(xué)的研究工作,尤其是HPIV3的復(fù)制機(jī)制方面已積累了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。之前的研究結(jié)果表明,HPIV3感染可以在細(xì)胞內(nèi)形成包涵體,HPIV3的包涵體是病毒的復(fù)制中心,調(diào)節(jié)HPIV3的RNA 合成(Zhang et al., 2013; 2017. Journal of Virology)。包涵體還參與調(diào)控宿主細(xì)胞的抗病毒應(yīng)答反應(yīng),能夠隱藏其合成的RNA,從而抑制病毒感染導(dǎo)致的細(xì)胞應(yīng)激顆粒(stress granules,SGs)的形成,逃逸SGs的抗病毒反應(yīng),增強(qiáng)病毒粒子的產(chǎn)生(Hu et ., 2018. Plos Pathogens)。
在前期工作的基礎(chǔ)上,武漢大學(xué)生科院陳明周教授團(tuán)隊(duì)于2019年11月19日在Cell Reports雜志以長(zhǎng)文(Article)形式發(fā)表論文,揭示負(fù)鏈RNA病毒利用內(nèi)膜系統(tǒng)形成復(fù)制位點(diǎn),并招募PI4K激酶形成富含PI4P的膜脂環(huán)境,促進(jìn)病毒復(fù)制。人副流感病毒使內(nèi)質(zhì)網(wǎng)碎片化,并利用內(nèi)質(zhì)網(wǎng)組分形成包涵體,碎片化的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)圍繞在包涵體周圍保護(hù)其組分不被消化,保證病毒復(fù)制的有效進(jìn)行。另外病毒P蛋白招募細(xì)胞因子PI4KB到包涵體上,形成富含PI4P的膜脂環(huán)境,有效促進(jìn)病毒的復(fù)制,進(jìn)一步澄清了包涵體發(fā)揮功能的分子機(jī)制。最后還分析了其他負(fù)鏈RNA病毒包涵體與PI4K的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)HRSV利用核衣殼蛋白(nucleoprotein,N)將PI4KB招募到包涵體中生成PI4P,其包涵體也利用了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)成分。本研究為設(shè)計(jì)直接靶向負(fù)鏈RNA病毒復(fù)制平臺(tái)的新型抗病毒藥物奠定理論基礎(chǔ),具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
論文鏈接:https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(19)31366-X
武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院覃雅麗副教授和陳明周教授和為本論文通訊作者,李智菲博士為第一作者。本研究獲得國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家科技重大專項(xiàng)和湖北省創(chuàng)新創(chuàng)新群體的聯(lián)合資助。
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