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病毒学国重室陈明周课题组在病毒调控宿主细胞应激颗粒形成方面又取得新进展
at :2018/3/9 14:21:05    

近日,武汉大学病毒学国家重点实验室陈明周教授团队在病毒调控宿主细胞应激颗粒形成研究方面又取得新进展。继2018年2月7日在病原微生物领域权威期刊PLoS Pathogens上发表题为“Picornavirus 2A protease regulates stress granule formation to facilitate viral translation”的文章,揭示正链RNA病毒(肠道病毒71型,EV71)调控应激颗粒形成的研究成果后,又于2018年3月8日在PLoS Pathogens上发表了题目为“Inclusion bodies of human parainfluenza virus type 3 inhibit antiviral stress granule formation by shielding viral RNAs”的文章,揭示了负链RNA病毒调控宿主应激颗粒形成的新机制。

原文链接:

http://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1006948

 

 

人副流感病毒(Human Parainfluenza virus, HPIV)是引起婴幼儿和免疫缺陷人群呼吸道感染的主要病原之一,能导致急性细支气管炎、肺炎和哮喘等,每年都会导致数以万计的患者住院治疗。然而,目前尚无疫苗和抗病毒药物能够有效地预防和治疗人副流感病毒的感染。为了澄清HPIV感染和致病的分子机制,寻找和鉴定有效的抗病毒治疗靶点,陈明周课题组在病毒和宿主细胞相互作用方面做了深入的研究。发现HPIV感染宿主细胞后,通过转录复制积累大量的病毒RNA,从而激活宿主细胞的PKR/eIF2α通路并诱导大量应激颗粒(Stress granules,SGs)形成。SGs通过囚禁病毒的mRNA并抑制病毒蛋白的翻译来影响病毒的复制转录,起到抗病毒的作用 (图一)。

图一. HPIV3感染宿主细胞,诱导大量SGs的生成,随着感染程度的加深,病毒在宿主细胞内逐渐形成IBs并抑制SGs的形成。

 

在之前的研究中,陈明周课题组已经发现:HPIV在感染宿主细胞后会形成一种包涵体(Inclusion bodies,IBs)结构,它是病毒的复制中心,承担着合成病毒RNA的重要功能(JVI,2013;JVI,2017)。在本研究中,陈明周团队通过深入研究,又揭示了IBs的新功能:发现IBs在合成病毒RNA的同时,通过隐藏其自身合成的病毒RNA来逃逸宿主细胞的应激反应,有效地抑制SGs的生成,从而促进病毒的翻译,增强了病毒的复制和感染能力

 

本研究获得基金委和科技部项目资助。该论文的通讯作者为陈明周教授,其课题组博士生胡柱龙为第一作者。

 

通过对以EV71为代表的正链RNA病毒和以HPIV为代表的负链RNA病毒的研究,陈明周课题组先后揭示了正链和负链RNA病毒调控SGs形成的新机制。系统地阐述了病毒与宿主细胞之间的博弈关系:宿主细胞通过形成SGs抑制病毒的复制,抵抗病毒的入侵和感染;相反,病毒又进化出多样化的途径来抑制SGs的形成,逃逸宿主的抗病毒反应。这些研究也为深入探讨其它各类病毒参与调控SGs的形成提供了理论支持。

 

自2013年以来,陈明周课题组已先后多次在国际病毒学权威期刊Cell Host & Microbe(2014,2017)和 Journal of virology(2013,2014,2015,2016,2017)等杂志上发表了人副流感病毒(Human parainfluenza virus,HPIV)相关的研究成果,深入揭示了HPIV复制、组装和出芽以及病毒与宿主细胞相互作用的分子机制,为设计新型抗病毒治疗靶点奠定了基础。

 

陈明周教授关于包涵体相关研究已发表的部分论文:

1. Yang X, Hu Z, Fan S, Zhang Q, Zhong Y, Guo D, Qin Y, Chen M. Picornavirus 2A protease regulates stress granule formation to facilitate viral translation. PLoS Pathog. 2018 Feb 7;14(2):e1006901. doi: 10.1371/journal.ppat.1006901. eCollection 2018 Feb. PubMed PMID: 29415027.

2. Zhang S, Jiang Y, Cheng Q, Zhong Y, Qin Y, Chen M. Inclusion Body Fusion of Human Parainfluenza Virus Type 3 Regulated by Acetylated α-Tubulin Enhances Viral Replication. J Virol. 2017 Jan 18;91(3). pii: e01802-16. doi:10.1128/JVI.01802-16. Print 2017 Feb 1. PubMed PMID: 27881643; PubMed Central PMCID: PMC5244348.12: Zhang S, Chen L, Zhang G, Yan Q, Yang X, Ding B, Tang Q, Sun S, Hu Z, Chen M. An amino acid of human parainfluenza virus type 

3. nucleoprotein is critical for template function and cytoplasmic inclusion body formation. J Virol. 2013 Nov;87(22):12457-70. doi: 10.1128/JVI.01565-13. Epub 2013 Sep 11. PubMed PMID:24027324; PubMed Central PMCID: PMC3807885.

 
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