近日，中國農業(yè)科學院蘭州獸醫(yī)研究所鄭海學研究員團隊解析了小RNA病毒VP3通過TP53-BAD-BAX軸誘導自噬促進病毒復制增強致病性的作用機制。相關研究結果近日發(fā)表于學術期刊《自噬》。
小RNA病毒能夠在人類和動物中引起不同傳染性疾病，其進化出多種策略來操縱細胞自噬和凋亡以促進病毒復制和致病，但宿主細胞凋亡和自噬影響病毒復制和致病的機制尚不清楚。該研究發(fā)現口蹄疫病毒（FMDV）、脊髓灰質炎病毒（PV）和塞內卡病毒A（SVA）的結構蛋白VP3是病毒復制和致病過程中的關鍵毒力因子，能夠誘導細胞自噬和凋亡。
該研究利用FMDV作為模型，深入探究了這些病毒如何操縱細胞機制促進病毒復制和致病。研究結果顯示，FMDV的VP3蛋白直接與TP53蛋白相互作用，增強TP53的磷酸化，促進其轉移到線粒體，并增強TP53與BAD的相互作用，進而誘導自噬和凋亡反應。VP3誘導的自噬和凋亡對FMDV復制至關重要，但自噬在VP3介導的致病機制中發(fā)揮主導作用。VP3蛋白上的甘氨酸129位點（Gly129）被鑒定為誘導凋亡和自噬的關鍵位點。通過構建突變重組毒，發(fā)現在FMDV感染過程中，Gly129不僅對VP3與TP53的相互作用至關重要，而且直接影響病毒的致病性。更有趣的是，研究者在其他小RNA病毒（如CV、EV71、SVA和PV）的VP3蛋白中也發(fā)現了該保守位點。當該位點突變?yōu)楸彼釙r，同樣能夠阻斷這些病毒VP3蛋白誘導自噬和凋亡的功能。這表明，小RNA病毒可能采用了一種共性機制利用VP3蛋白調節(jié)其生命周期與致病性。這一發(fā)現不僅有助于深入理解小RNA病毒致病機制，還為廣譜抗病毒藥物及基因工程疫苗研發(fā)提供了新的靶點，為小RNA病毒引起的傳染病防控和治療提供新的思路。
圖1 小RNA病毒VP3調控自噬和凋亡促進病毒復制的機制示意圖
中國農業(yè)科學院蘭州獸醫(yī)研究所鄭海學研究員為本文通訊作者，毛箬青博士和朱紫祥研究員為本文共同第一作者。該研究得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、國家生豬產業(yè)體系、中國農業(yè)科學院科學中心重大任務、甘肅省科技重大專項等項目資助。
