PloS Pathog.｜中國農(nóng)業(yè)科學院蘭獸研科研團隊揭示宿主蛋白RNF5是抑制口蹄疫病毒粒子組裝的抗病毒因子

中國農(nóng)業(yè)科學院蘭州獸醫(yī)研究所口蹄疫與新發(fā)病流行病學團隊在學術期刊《PLOS PATHOGENS》上發(fā)表的一篇題為“RING finger protein 5 is a key anti-FMDV host factor through inhibition of virion assembly”的研究性論文，該研究利用環(huán)指蛋白5（RNF5）依賴其E3泛素酶活性介導FMDV VP1蛋白降解并限制病毒組裝的功能機制。

口蹄疫作為小 RNA 病毒，傳播迅速、危害嚴重，是被世界動物衛(wèi)生組織法定報告的 烈性傳染病。 其病原（ F MDV ）編碼四種結構蛋白，其中 VP1 蛋白是病毒表面的 主要衣殼蛋白 ， 在病毒 入侵和 抗原性方面發(fā)揮關鍵作用 ，決定病毒的致病力和組織嗜性 。 因此，深入研究 VP1 與宿主因子調控機制，有助于深化認知 FMDV 和小 RNA 病毒的感染和致病機制。

在本研究中，研究人員通過酵母雙雜交技術鑒定出一個與VP1蛋白結合的新宿主因子環(huán)指蛋白5（Ring Finger Protein 5，RNF5），RNF5可以顯著抑制FMDV復制，敲除RNF5促進FMDV復制，進一步發(fā)現(xiàn)，RNF5與VP1蛋白結合并介導VP1蛋白經(jīng)蛋白酶體通路降解，并阻礙病毒粒子組裝，從而抑制病毒復制。

RNF5與FMDV VP1蛋白相互作用

進一步鑒定VP1蛋白200位點賴氨酸是被RNF5降解的關鍵位點，利用反向遺傳學拯救病毒發(fā)現(xiàn)，VP1-200位賴氨酸的突變破壞了其自身的泛素化和隨后的降解，從而在體內外都增強了FMDV的復制能力。

VP1的Lys200是RNF5的泛素化位點

利用CRISPR-Cas9技術構建RNF5敲除鼠發(fā)現(xiàn)，RNF5在體內外都表現(xiàn)出顯著的抗病毒作用。同時，RNF5激活劑Analog-1在小鼠的感染模型中有效抵制FMDV的復制，因此被視為潛在的治療FMDV感染的靶向藥物。RNF5還通過其E3泛素酶活性降解多種小RNA病毒的VP1蛋白。

RNF5 缺失增加了哺乳小鼠對 FMDV 感染的易感性

總的來說，該研究首次發(fā)現(xiàn)RNF5作為一個重要的抗病毒宿主因子，為廣譜抗小RNA病毒藥物的研發(fā)提供了理論依據(jù)，為抗病育種提供新思路。

宿主蛋白RNF5抑制口蹄疫病毒復制的機制示意圖

中國農(nóng)業(yè)科學院蘭州獸醫(yī)研究所鄭海學研究員和楊帆研究員為本文通訊作者，張偉和李偉偉等為共同第一作者。該研究得到國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃等項目資助。

來源：超級學術俱樂部

編輯：吃一口小貓