2017年11月2日,科研人员在国际学术期刊形式发表了题为“RoleofinfluenzaAvirusNPacetylationonviralgrowthandreplication.”的最新研究成果。研究提示,流感病毒可以模拟和利用真核生物的表观遗传学修饰对病毒基因组进行修饰,从而调控病毒复制和释放。
流感病毒是杀死人类数目最多的病毒,每年的季节性流感可以导致几十万免疫力低下人群的死亡,偶尔爆发的流感大流行则可造成数以百万计的人类死亡。流感病毒宿主范围广,可以感染多种动物,存在一百多种病毒亚型。流感病毒在自然界中长期存在,在全球范围内传播,突变速度快,现有的抗病毒药物不断面临耐药性的挑战。其病毒基因组为8条RNA片段,仅编码十几个病毒蛋白,却可以在宿主细胞内快速复制。因此,流感病毒高度依赖宿主细胞资源,发现并阻断这些病毒依赖的宿主通路,将为抗病毒治疗提供新的靶点。
研究人员通过质谱学分析方法首次在病毒感染的细胞中发现了流感病毒核蛋白NP的乙酰化修饰位点。病毒的NP蛋白类似真核生物的组蛋白,负责包裹病毒RNA基因组形成病毒核糖核蛋白体复合物(vRNP),是病毒基因组复制的基本单元,也是病毒颗粒组装的元件。组蛋白发生的甲基化、乙酰化等修饰可以在不改变DNA序列的情况下,使基因功能发生可逆的、可遗传的改变。
该研究发现这一现象也被病毒学习和利用,病毒可以模拟组蛋白的表观遗传学修饰对NP蛋白进行乙酰化修饰,超乙酰化会破坏vRNP结构从而使vRNP失活,去乙酰化则严重影响病毒颗粒的成熟和释放效率。该研究证明平衡状态的乙酰化修饰是维持病毒复制和产生子代病毒的关键。流感病毒在进化过程中拥有了一套精细的乙酰化“密码”,使病毒基因组在人细胞中有条不紊的复制和组装,破坏这一平衡则可能研发抗病毒治疗的新策略。