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科研进展

武汉病毒所/生物安全大科学中心在流感病毒与宿主的互作机制研究方面取得新进展

来源：时间：2022-07-04

2022年5月，国际学术期刊《病毒学杂志》（Journal of Virology）在线发表了中国科学院武汉病毒研究所/生物安全大科学研究中心陈全姣团队的最新成果，论文题为“G Protein Subunit β1 Facilitates Influenza A Virus Replication by Promoting the Nuclear Import of PB2”（GNB1通过促进流感病毒PB2蛋白入核进而促进流感病毒的复制）。该研究表明GNB1能够与聚合酶亚单位相互作用，通过促进PB2蛋白的入核来正向调节流感病毒复制。

A型流感病毒（IAV）由于其广泛的宿主范围和易变异的特性，一直持续威胁着公众健康。流感病毒的核糖核蛋白（vRNP）负责病毒基因组在细胞核中的转录和复制，病毒vRNP亚基从细胞质进入细胞核的过程需要许多宿主蛋白的参与，而我们对相关宿主蛋白知之甚少。该研究团队利用质谱分析对纯化H9N2流感病毒粒子中的宿主蛋白进行了鉴定，选取其中得分较高的10个蛋白进行初筛，发现GNB1能够显著影响流感病毒的复制水平。通过免疫共沉淀实验发现无论是在转染条件下还是感染条件下，GNB1与聚合酶亚基PB2、PB1和PA都可以相互作用，且以非RNA依赖的方式结合（图1）。进一步的研究表明，敲除GNB1后可延迟PB2蛋白入核，而对PA-PB1异源二聚体的入核没有影响（图2）。最后，该团队探索了GNB1影响病毒复制的分子机制。免疫共沉淀实验结果表明，GNB1能促进PB2蛋白与importin α3、importin α5和importin α7的结合，从而促进病毒PB2蛋白的入核，进而促进聚合酶PB2、PB1和PA复合物的形成，并最终影响病毒RNP的组装（图 3）。该研究对流感病毒复制的分子机制提供了新的见解，并提供了潜在的抗病毒药物靶点。

武汉病毒所博士研究生郑华斌为该论文第一作者，陈全姣研究员为该论文通讯作者。该研究得到了国家科技重大专项（2020ZX10001016）的资助。

文章链接：https://journals.asm.org/doi/10.1128/jvi.00494-22

图 1. GNB1与病毒聚合酶亚基相互作用。（A-C）GNB1和病毒蛋白的相互作用。（D）GNB1和不同亚型病毒M1蛋白的相互作用。（E-F）GNB1与流感病毒聚合酶亚基相互作用。（G）内源性GNB1和聚合酶组分之间的相互作用。（H） GNB1和聚合酶亚单位的GST-pulldown。

图2. GNB1对聚合酶亚基入核的影响。（A）感染后vRNPs在WT和GNB1-KO A549细胞中的定位。（B） NP在感染细胞中定位的定量分析。（C）敲除GNB1抑制了PB2的入核。（D）定量分析PB2的定位。（E）蛋白质印迹分析PB2在转染后WT和GNB1-KO细胞的分布。（F） GNB1不影响PB1-PA异聚体的入核。（G）定量分析PA-PB1的定位（H）蛋白质印迹分析转染PB1和PA后，PA-PB1在WT和GNB1-KO细胞的分布。（I）病毒感染时，WT和GNB1-KO A549细胞中PA-PB1异二聚体的定位。（J） PA在感染细胞中定位的定量分析。（K）病毒感染时，WT和GNB1-KO A549细胞中PB2的定位。（L） PB2在感染细胞中定位的定量分析。

图 3. GNB1促进了PB2和importin α之间的相互作用。（A-B）PB2（A）或GNB1（B）与importinα1、α3、α5和α7之间的相互作用。（C-F）GNB1影响PB2与importin α家族的相互作用。

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