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武汉病毒所揭示宿主细胞未折叠蛋白质反应在发热伴血小板减少综合征病毒感染中的重要作用 | J Virol
at :2019/3/25 9:10:05    
2019年3月6日,国际学术期刊Journal of Virology在线发表了中国科学院武汉病毒研究所/病毒学国家重点实验室胡志红研究员、肖庚富研究员团队合作研究的最新成果,论文题为Quantitative proteomic analysis reveals unfolded protein response involved in severe fever with thrombocytopenia syndrome virus infection。该工作通过定量蛋白质组学技术,首次系统地绘制了发热伴血小板减少综合征病毒感染后宿主蛋白的调控图谱,并进一步揭示了SFTSV的感染过程依赖于宿主细胞未折叠蛋白质反应(unfold protein response, UPR)的辅助。

发热伴血小板减少综合征病毒 (thrombocytopenia syndrome virus, SFTSV)是近年来流行于中国、韩国、日本等多地的一种新发蜱传布尼亚病毒,确诊感染病例呈逐年增加的趋势,致死率可达30%。目前,对于SFTSV的感染机理研究得相对较少,因而制约了疫苗和药物的研发。为了全面了解SFTSV与宿主细胞的相互作用,该文采用定量蛋白质组学技术,揭示了SFTSV感染过程中宿主细胞的动态应答图谱(图1)。 
图1 定量蛋白质组学技术揭示了SFTSV感染过程中宿主细胞的动态应答图谱。

通过对生物学过程的聚类分析,发现病毒感染可以显著激活宿主细胞的内质网应激(ER-stress)和UPR。进一步的功能验证发现,SFTSV感染可同时激活UPR的三条通路(图2),其中有两条通路参与了SFTSV的复制,且病毒的糖蛋白是主要的激活因子。最后,发现与SFTSV亲缘关系较近的其他新发布尼亚病毒,包括在我国新疆古尔图地区流行的Guertu virus (Shen et al., 2018, Emerg Microbes Infect)和美国中东部地区流行的Heartland virus也存在相似激活宿主细胞UPR现象,提示激活UPR可能是促进这些布尼亚病毒感染的一种保守的机制。该研究为今后深入解析SFTSV的感染机理以及抗病毒药物的研发提供了候选靶标。
图2 SFTSV感染激活宿主细胞UPR的示意图

中国科学院武汉病毒研究所的张磊砢副研究员和博士生王博为该论文的共同第一作者,王曼丽副研究员和胡志红研究员是该论文的共同通讯作者。文章得到国家自然科学基金创新群项目(31621061)、国家重点研发计划(2016YFC1200400)、以及中国科学院青年创新促进会项目 (2018367和2013219)的资助。

Importance: Severe fever with thrombocytopenia syndrome virus (SFTSV) is an emerging tick-borne bunyavirus that causes severe fever with thrombocytopenia syndrome in humans, with a mortality rate reaching up to 30% in some outbreaks. There are currently no FDA-approved vaccines or specific antivirals available against SFTSV. To comprehensively understand the molecular interactions occurring between SFTSV and the host cell, we exploit quantitative proteomic approach to investigate the dynamic host cellular responses to SFTSV infection. The results highlight multiple biological processes being regulated by SFTSV infection. Among these, we focused on exploration of the mechanism of how SFTSV infection stimulates the host cell's unfolded protein response (UPR) and identified the UPR as a common feature shared by SFTSV-related new emerging phleboviruses. This study, for the first time to our knowledge, provides a global map for host cellular responses to SFTSV infection and highlighted potential host targets for further research.

文章链接:
https://jvi.asm.org/content/early/2019/03/01/JVI.00308-19

 

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