中國科學院動物研究所在蚊蟲傳播蟲媒病毒的機制方面取得新進展

編者按

近日，中國科學院動物研究所農業蟲害鼠害綜合研究治理國家重點實驗室的鄭愛華和鄒振研究組發現了黃病毒囊膜蛋白的糖基化修飾在蚊蟲傳播蟲媒病毒過程中的關鍵作用，解析了蚊蟲和病毒之間互作的新機制。相關工作發表在病原微生物學的專業雜誌mBio上。

寨卡病毒冷凍電鏡結構，圖中紅色結構為糖基化修飾。Devika Sirohi et al, Science， 22 APRIL 2016

背景介紹

黃病毒屬是黃病毒科里的一類蟲媒病毒，主要通過蚊子和蜱蟲叮咬傳播，其中登革、寨卡、日本腦炎和西尼羅等致命病毒是蚊蟲傳播的。這類病毒可以導致嚴重的出血熱和腦炎。黃病毒的囊膜蛋白E有一個非常保守的N-糖基化修飾位點，其結構在電鏡下非常顯著。但是這個位點在病毒體外細胞培養物和鼠腦中擴增時會非常容易因突變而缺失，因此其在病毒傳播中功能並不清楚。

1

本研究發現這個位點在病毒感染蚊子的過程中起著關鍵的作用。蚊子的吸血行為，使其腸道面臨動物血液中各種病原的威脅，因此其中腸進化出了強大的免疫防禦能力。本研究發現糖基化修飾可以特異的抑制中腸的活性氧免疫信號通路。活性氧降解基因HPX8B和HPX8C被顯著上調，導致活性氧的水平降低，從而病毒得以順利感染。而糖基化缺失的病毒因無法調節活性氧信號而無法感染。有意思的是如果感染的時候加入活性氧的抑製劑維生素C，那麼糖基化突變的病毒因活性氧的降低得以順利感染。

2

本工作解析了病毒和媒介互作的一個重要機制，為在媒介水平上阻斷媒介病毒的傳播提供了新的靶點和思路。該研究於2018年2月20日以「N-glycosylation of Viral E Protein Is the Determinant for Vector Midgut Invasion by Flaviviruses」為題在線發表於美國微生物學會的在線刊物mBio（http://mbio.asm.org/content/9/1/e00046-18）。

圖示：（左）活性氧信號通路示意圖；（右）野生型（WT）病毒可以通過上調HPX8C和HPX8B降低中腸的過氧化氫的水平，從而促進病毒感染中腸上皮細胞，並進一步感染到其他組織。而糖基化缺失的突變（mutant）病毒因為無法調節活性氧信號通路而無法感染中腸，進而無法感染蚊子。

鄭愛華組的博士研究生溫丹和李蘇華為共同第一作者，通訊作者是鄭愛華研究員和鄒振研究員。本項目得到中國科學院B類先導、科技部重點研發計劃和農業蟲鼠害室開放課題的資助。

本期編輯：hantavirus

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！