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2022年12月5日，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Journal of Virology在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院武漢病毒研究所胡志紅、王曼麗團(tuán)隊(duì)的最新研究成果，論文題為“AC81 is a putative disulfide isomerase involved in baculoviral disulfide bond formation” (AC81作為潛在的二硫鍵異構(gòu)酶參與桿狀病毒二硫鍵的形成)。
二硫鍵的正確形成對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能十分重要。細(xì)胞生物的二硫鍵形成一般由二硫鍵氧化形成和二硫鍵異構(gòu)化兩部分組成，即未折疊肽鏈經(jīng)過(guò)氧化通路形成二硫鍵，其中錯(cuò)誤形成的二硫鍵會(huì)經(jīng)異構(gòu)化重排，最終形成天然構(gòu)象。一些大DNA病毒如痘病毒、非洲豬瘟病毒、桿狀病毒等，需要依賴于病毒自身編碼的二硫鍵形成通路完成其復(fù)制周期。目前尚揭示病毒編碼的二硫鍵異構(gòu)酶。
該團(tuán)隊(duì)前期鑒定了桿狀病毒二硫鍵氧化形成通路中巰基氧化酶P33的首個(gè)底物蛋白PIF5，提出了桿狀病毒二硫鍵形成通路的模式圖。在此項(xiàng)研究中，利用結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)分析，發(fā)現(xiàn)AC81蛋白具有二硫鍵異構(gòu)酶的結(jié)構(gòu)特征。利用非還原Western blot實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)ac81缺失時(shí)，PIF5的二硫鍵依然形成但構(gòu)象異常，提示AC81可能作為二硫鍵異構(gòu)酶發(fā)揮功能。通過(guò)構(gòu)建一系列重組病毒，揭示了ac81的缺失或其關(guān)鍵位點(diǎn)的突變會(huì)對(duì)感染性BV的產(chǎn)生、ODV的裝配及包埋、底物PIF5的正常構(gòu)象等多方面產(chǎn)生明顯影響。以上研究揭示了桿狀病毒二硫鍵形成通路潛在的二硫鍵異構(gòu)酶，并更新了桿狀病毒二硫鍵形成通路的模式圖（圖1）。此前，ac81是感染節(jié)肢動(dòng)物的核內(nèi)大DNA病毒中保守存在的13個(gè)基因中唯一功能不清楚的基因，該研究揭示了AC81的功能，并提示由AC81和P33介導(dǎo)的二硫鍵形成通路是這類病毒中保守存在的古老機(jī)制。
該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（32200126和31570153）、中國(guó)科學(xué)院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究項(xiàng)目（QYZDJ-SSW-SMC021）等項(xiàng)目的支持。武漢病毒所張環(huán)宇博士后為該論文第一作者，王曼麗研究員和胡志紅研究員為共同通訊作者。
圖1. 桿狀病毒二硫鍵形成通路的模式圖
論文鏈接：https://doi.org/10.1128/jvi.01167-22