MERS病毒非结构蛋白nsp3、nsp4共同诱导双层膜囊泡结构形成

2023-05-10 14:56:27


前言:

RNA病毒是人类可怕的敌人,许多严重的传染病均由RNA病毒引起。例如,人们所熟知的引起中东呼吸综合症的冠状病毒MERS病毒、它的近亲SARS病毒、引起手足口病的EV71肠道病毒、引起丙型肝炎的HCV病毒,和近几年新出现的通过蚊子传播的寨卡病毒(Zika virus)。这些病毒属于正链RNA病毒,它们侵入人体细胞以后,会破坏内质网膜原有的结构,诱导形成特征性的双层膜囊泡结构(double membrane vesicle, DMV)。这样异常的囊泡结构是病毒RNA基因组进行转录复制的场所,同时也为病毒RNA以及参与转录复制的病毒非结构蛋白提供保护屏障,使其不受宿主免疫系统攻击。目前,该类囊泡结构的形成机制仍不清楚。

 论文研究内容:

     之前的研究证据表明,SARS病毒三个非结构蛋白nsp3、nsp4和nsp6均具有跨膜区,可能与DMV的形成有关。该论文以MERS病毒为模型,在宿主细胞中分别表达了具有自切功能的nsp3-4(nsp3与nsp 4的融合蛋白)与nsp3-6(nsp3与nsp 6的融合蛋白)。利用透射电镜以及切片扫描电镜(electron tomography,ET)技术,作者研究了细胞中DMV的形成规律。结果显示:nsp3-4融合蛋白的表达足以诱导细胞中DMV的形成。同样,当共表达nsp3和nsp4蛋白时也出现了类似的情况。与之相反,当表达经过突变而无法自切的nsp3-4融合蛋白,或者仅单独表达nsp3或nsp4时,则无法诱导细胞中DMV的形成,但仍能诱导DMV前体结构的形成。此外,研究结果还显示,nsp6对DMV的形成是无关紧要的,这与以往的研究结果有所不同。该研究的结论是:MERS病毒的 nsp3和nsp4同时存在并相互作用时能够共同诱导细胞的DMV的形成。

个人读后感:

      正链RNA病毒入侵宿主细胞的一个共同特征是DMV的形成,因为DMV是病毒基因组RNA合成的场所,其形成是病毒复制至关重要的一步。因此,揭示DMV形成的分子机制能够为药物研发提供重要策略。该论文虽然提供了MERS病毒 nsp3、nsp4诱导DMV形成的直接证据和实验现象,但是没有揭示这一诱导过程中的分子机制,特别是在内质网膜上与nsp3、nsp4发生作用的宿主因子的种类,而这些宿主因子也有可能参与其它病毒相应非结构蛋白作用而诱导DMV形成。


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