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工作動(dòng)態(tài)
2022年11月，國際學(xué)術(shù)期刊NatureCommunications雜志在線發(fā)表了中國科學(xué)院武漢病毒研究所王曼麗、胡志紅、龔鵬/中國科學(xué)院動(dòng)物研究所鄒振合作團(tuán)隊(duì)的最新成果，論文題目為“Dual roles andevolutionary implications of P26/poxin in antagonizing intracellular cGAS-STINGand extracellular melanization immunity”（doi:10.1038/s41467-022-34761-0）。該研究發(fā)現(xiàn)廣泛存在于痘病毒、昆蟲病毒、鱗翅目昆蟲和膜翅目寄生蜂中的P26/poxin蛋白，具有同時(shí)抑制宿主胞外和胞內(nèi)天然免疫的雙重功能。
2019年，發(fā)表于Nature的一篇文章報(bào)道了痘病毒編碼的核酸酶poxin可以通過水解2′，3′-cGAMP抑制胞內(nèi)cGAS-STING免疫通路。然而，一些昆蟲病毒和昆蟲宿主的poxin同源物P26預(yù)測(cè)有信號(hào)肽和潛在的蛋白酶活性位點(diǎn)，推測(cè)其可能在拮抗胞外抗病毒天然免疫中發(fā)揮作用。黑化反應(yīng)是一種普遍存在于昆蟲中的重要胞外天然免疫反應(yīng)，在抵御微生物感染等方面發(fā)揮著重要作用。合作團(tuán)隊(duì)前期揭示了桿狀病毒感染可抑制棉鈴蟲的黑化反應(yīng)（Yuanet al.,2017, PLoS Pathogens）；并揭示了棉鈴蟲體內(nèi)兩條獨(dú)立的黑化反應(yīng)級(jí)聯(lián)通路（Wanget al.,2020, Front Immunol; Wanget al.,2022, Insect Biochem Mol Biol）。蛋白組學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，棉鈴蟲病毒P26在感染后的昆蟲血淋巴中高表達(dá)，因此推測(cè)P26可能介導(dǎo)病毒抑制宿主黑化反應(yīng)。
該團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，棉鈴蟲病毒的P26在體外生化實(shí)驗(yàn)中可有效抑制黑化反應(yīng)；敲除p26基因會(huì)導(dǎo)致病毒喪失黑化反應(yīng)抑制活性；P26的作用靶標(biāo)是黑化反應(yīng)通路中重要的輔因子procSPH11/procSPH50。該團(tuán)隊(duì)還解析了P26蛋白高分辨率的晶體結(jié)構(gòu)，對(duì)關(guān)鍵位點(diǎn)的突變分析表明，病毒核酸酶和抑制黑化反應(yīng)的活性位點(diǎn)位于不同的結(jié)構(gòu)域上。研究發(fā)現(xiàn)，來自寄生蜂以及不同桿狀病毒的多種分泌型P26/poxin普遍具有抑制胞外黑化反應(yīng)和抑制胞內(nèi)cGAS-STING通路的雙重功能。
該研究首次揭示了P26/poxin在病毒-宿主的長期共進(jìn)化過程中，演化出抑制胞外黑化反應(yīng)和胞內(nèi)cGAS-STING免疫通路的雙重功能，豐富了對(duì)P26/poxin同源蛋白重要生物學(xué)功能的認(rèn)知。
圖：P26/poxin抑制胞內(nèi)和胞外天然免疫反應(yīng)的雙重功能模式圖
武漢病毒所博士生尹夢(mèng)伊和助理研究員匡文華為該論文共同第一作者。武漢病毒所生物安全大科學(xué)中心王曼麗研究員、胡志紅研究員、龔鵬研究員，動(dòng)物所鄒振研究員為該論文共同通訊作者。該研究得到了中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)研究項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目和湖北省自然科學(xué)杰出青年基金資助項(xiàng)目的支持。
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