中国农业科学院上海兽医研究所家禽病毒病监测预警和防控团队首次揭示了冠状病毒核衣壳蛋白N通过干扰宿主核质运输系统,抑制天然免疫信号通路中转录因子的核转位,从而抑制抗病毒基因表达的全新机制,相关研究结果发表在《PLOS Pathogens》上。
核孔复合物(Nuclear pore complex, NPC)是核质之间物质交换的关键通道,负责蛋白质和RNA的运输,在基因转录、RNA输出、蛋白质翻译及抗病毒免疫反应等过程中发挥重要作用。NPC对天然免疫信号通路的关键转录因子(如IRF3、STAT1、STAT2和NF-κB)的核转位具有决定性作用,这些转录因子对激活抗病毒基因表达至关重要。
本研究发现冠状病毒感染能够干扰核转运系统的功能,阻止转录因子进入细胞核。具体机制如下:首先,冠状病毒的核衣壳N蛋白促进p-PKCα与RACK1的相互作用,激活PKCα;其次,这一激活过程引发PKCα对NPC的关键组成成分NUP62进行磷酸化,导致NUP62以及其他多个NPC的重要成分从核孔复合物中解聚并分布至细胞质,从而削弱了核质运输的能力;最后,由于转录因子无法进入细胞核,抗病毒和促炎基因的表达受到阻碍。这项研究系统性地揭示了冠状病毒通过干扰宿主核孔复合物的功能来规避天然免疫的新机制,为抗病毒药物的研发提供了潜在的靶标。该研究不仅深化了我们对病毒与宿主免疫系统相互作用的认识,还对防控冠状病毒具有重要指导意义。
冠状病毒调控核转运系统拮抗宿主免疫应答的分子机制
中国农业科学院上海兽医研究所博士薛文湘为论文第一作者,上海兽医研究所廖瑛研究员为论文通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金以及上海市自然科学基金的资助。