2025年1月29日,中國科學院微生物研究所鄧濤研究員與高福院士團隊合作在Nucleic Acids Research線上發表了題為Influenza A virus NS2 protein acts on vRNA-resident polymerase to drive the transcription to replication switch 的研究論文,該研究揭示了NS2蛋白在病毒感染過程中動態調控病毒RNA由轉錄向複製轉換、從而發揮“開關”功能的作用機制。
在流感病毒生命週期中,病毒基因組RNA在早期進行高效轉錄(vRNA→mRNA)來合成病毒的蛋白質,而在後期主要進行病毒基因組高效複製(vRNA→cRNA→vRNA)來合成更多的子代病毒基因組,這種由早期轉錄優勢向後期複製優勢轉換的發生機制長期未解。鄧濤團隊前期研究首次報道,病毒早期表達蛋白NS1和晚期表達蛋白NS2參與動態調控病毒RNA的轉錄與複製,其中,NS2蛋白可發揮抑制轉錄和促進複製的雙重功能(Journal of Virology, 2023);利用重組突變病毒感染系統揭示了NS2蛋白透過與病毒聚合酶(RdRp)協同作用發揮促進複製功能(Journal of Virology, 2024);透過解析病毒NS2-RdRp複合體的高解析度結構(~3.0 Å),首次揭示了NS2透過干擾RdRp與宿主Pol II CTD結合從而抑制轉錄的分子機制(EMBO Reports, 2024)。
在此基礎上,該論文首先利用基於病毒RNA啟動子序列突變建立的流感病毒RNA單向複製研究系統,發現NS2蛋白能夠顯著促進病毒RNA複製第一步vRNA→cRNA合成;透過vRNA和cRNA啟動子元素移植實驗發現RNA啟動子特異性核苷酸是決定RNA合成活性的關鍵特徵;利用高靈敏的體內互作分析NanoBiT技術,進一步發現NS2特異性作用於vRNA結合的病毒RNA聚合酶來發揮促進病毒RNA複製的調控作用。最後,體外病毒RNA複製系統實驗也進一步證實NS2蛋白主要促進病毒RNA複製第一步vRNA→cRNA合成。以上研究成果創新性地提出了流感病毒複製調控新機理,為開發針對流感病毒RNA合成過程的新型抗病毒策略提供了重要思路。

論文連結:
https://doi.org/10.1093/nar/gkaf027
原文連結:
https://im.cas.cn/xwzx2018/kyjz/202502/t20250206_7525056.html
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