水生所揭示鱼类病毒与宿主免疫因子相互博弈影响病毒复制的新机制

  病毒感染性疾病已给人类健康及生活造成严重威胁。水产养殖动物病毒性疾病的爆发及传播给我国水产养殖业带来巨大经济损失。病毒在感染过程中,与宿主细胞的博弈始终存在,此消彼涨。病毒侵染宿主细胞后,宿主的模式识别受体识别病毒的病原相关分子模式。宿主激活抗病毒天然免疫反应,通过诱导抗病毒相关基因的表达从而抑制病毒的复制和感染。同时,病毒也进化出多种机制拮抗或逃逸宿主的抗病毒免疫反应。草鱼呼肠孤病毒GCRV是迄今分离的水生动物病毒致病性最强的双链RNA病毒。

  中国科学院水生生物研究所研究员昌鸣先研究团队以GCRV为研究模型,揭示GCRV非结构蛋白NS80和NS38通过靶向视黄酸诱导基因-I样受体所介导的抗病毒信号通路逃逸宿主抗病毒免疫反应的分子机制(图1)。研究发现,NS80通过与TBK1和TRAF3的互作减少TBK1-TRAF3功能复合体的形成;而NS38通过与TBK1和IRF3的互作减少TBK1-IRF3功能复合体的形成。此外,NS80和NS38能诱骗TBK1和IRF3进入位于胞浆的病毒包涵体,进而减少IRF3的入核,核内IRF3的减少抑制了干扰素和干扰素诱导蛋白的产生,从而逃逸宿主抗病毒免疫反应。相关研究成果发表在Journal of Immunology上 (2022,208:707-719)。

  在此基础上,科研团队揭示被GCRV挟持至胞浆病毒包涵体内的草鱼TBK1,通过选择性剪接,产生短型的剪接异构体TBK1_tv3。草鱼TBK1正常形式在高感染复数下抑制GCRV复制,而在低感染复数下促进GCRV复制。而科研人员研究发现草鱼TBK1的剪接异构体TBK1_tv3无论是在高感染复数还是在低感染复数下,均能显著抑制GCRV的感染与复制。进一步研究发现,草鱼TBK1_tv3存在自身泛素化,能通过泛素-蛋白酶体途径降解GCRV非结构蛋白NS80和NS38,进而通过抑制病毒包涵体的产生以抗GCRV感染。近期,该研究结果发表在Journal of Immunology上。 

  上述研究揭示了GCRV与宿主蛋白的相互博弈,GCRV非结构蛋白能挟持宿主TBK1正常形式逃逸宿主免疫反应,而宿主则通过选择性剪接产生TBK1_tv3异构体来降解GCRV非结构蛋白。 

  研究工作得到中科院战略先导科技专项、国家自然科学基金和国家重点研发计划等的支持。 

  

图1.GCRV非结构蛋白NS80和NS38靶向草鱼RLRs信号通路逃逸宿主免疫应答的作用模式图 

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