本站讯(通讯员 马森)登革热病毒主要通过埃及伊蚊和白纹伊蚊等媒介昆虫传播,引起登革热以及发病率和死亡率很高的登革出血热和登革休克综合征。该病毒有4种血清型,临床上尚无广谱性疫苗和特异性药物。在复制过程中,NS3丝氨酸蛋白酶对病毒多聚蛋白进行剪切,形成具有独立功能的组分参与病毒基因组复制和蛋白质合成,该过程是否需要宿主因子的参与尚未完全解析。
2023年12月19日,天津大学生命科学学院王亚鑫、叶升团队在mSystems上在线发表题为“Host serine protease ACOT2 assists DENV proliferation by hydrolyzing viral polyproteins”的研究论文。利用基于活性的蛋白质组学技术ABPP(Activity-based protein profiling)发现了宿主蛋白ACOT2辅助登革热病毒多聚蛋白加工的新机制,首次发现了ACOT2可以作为丝氨酸蛋白酶水解蛋白底物,并阐明了其底物选择偏好性,该研究为深入理解登革热病毒与宿主相互作用及抗病毒药物开发提供了新思路。
课题组通过合成特异性与丝氨酸活性基团反应的ABP探针氟磷酸FP,利用比较性ABPP组学技术发掘在登革热病毒感染后宿主丝氨酸蛋白酶的差异性表达(图1),在众多上调表达的蛋白中选择ACOT2为研究对象,通过体外生化实验发现其可以水解病毒多聚蛋白。
图1.比较性ABPP组学技术发现差异表达的宿主蛋白。
在ACOT2敲低细胞系中登革热病毒复制受到明显地抑制,当回补了ACOT2后病毒复制能力得到提升。当病毒丝氨酸蛋白酶NS3突变后,病毒仍可以利用宿主的ACOT2获得部分复制能力(图2)。最后,通过体外生化实验和分子对接阐明了ACOT2的识别底物序列和对水解位点的偏好性(图3)。
图2. ACOT2辅助登革热病毒复制。
图3. ACOT2水解多肽底物的偏好性。
天津大学生命科学学院博士研究生马森、博士后史赛、副研究员徐冰红为本文的共同第一作者,天津大学叶升教授和王亚鑫副教授为本文的共同通讯作者,天津大学生命科学学院为本文第一单位,该研究得到科技部重点研发计划、国家自然科学基金的资助。
文章链接:https://journals.asm.org/doi/full/10.1128/msystems.00973-23
(编辑 张华 梅羽彤)