病毒复制机制研究的新进展

来源：华中农业大学，2021-12-23 08:17

近日，华中农业大学彭桂清教授与赵树红教授合作，鉴定冠状病毒复制所需的关键宿主因子TMEM41B，阐明其分子机制，为动物冠状病毒的药物研发和抗病育种提供新靶点。冠状病毒“利用”和“劫持”宿主因子来调节细胞内部环境，为病毒在细胞内复制构建“巢”(双囊泡DMVs)，实现高效复制。然而，冠状病毒感染涉及的关键宿主因素仍然未知。

近日，华中农业大学彭桂清教授与赵树红教授合作，鉴定冠状病毒复制所需的关键宿主因子TMEM41B，阐明其分子机制，为动物冠状病毒的药物研发和抗病育种提供新靶点。

冠状病毒“利用”和“劫持”宿主因子来调节细胞内部环境，为病毒在细胞内复制构建“巢”(双囊泡DMVs)，实现高效复制。然而，冠状病毒感染涉及的关键宿主因素尚未完全阐明。本研究采用全基因组CRISPR/Cas9敲除文库技术，以-冠状病毒TGEV为筛选模型。通过对筛选过程中存活细胞的高通量测序分析，最终确定了参与TGEV复制的一些关键宿主因子。这些新发现的宿主因子不仅丰富了病毒-宿主相互作用的调控网络，加深了对冠状病毒复制周期的认识，也为宿主靶向抗病毒药物的研发提供了新的靶点，为农业动物抗病育种提供了理论支持。

研究发现，TMEM41B作为一种关键的宿主因子，参与了多种冠状病毒(TGEV、MHV和PDCoV)的复制。敲除细胞内TMEM41B后，不仅能抑制病毒的内化，还能抑制病毒的早期复制。透射电镜影像分析显示，病毒在TMEM41B敲除细胞中构建复制“巢”的能力严重受损。特别是利用新型冠状病毒非结构蛋白诱导的病毒复制细胞器模型，发现TMEM41B敲除细胞的内质网不能产生足够的变形，使得病毒蛋白难以诱导正常的双层囊泡DMVs。这些研究表明TMEM41B在冠状病毒复制的“家庭”dmv的形成中起着至关重要的作用。

此外，通过CRISPR/Cas9技术构建的基因敲除小鼠模型，评价TMEM41B敲除与冠状病毒感染致病性的相关性。发现杂合子敲除小鼠(TMEM41B /-)能显著抑制冠状病毒(MHV)的感染，显著延缓病毒感染的进程。与野生型小鼠肝脏相比，TMEM41B /-小鼠肝脏的病毒滴度显著降低，表明TMEM41B不仅是冠状病毒感染和在小鼠体内增殖的关键基因，也是介导病毒感染和疾病的重要宿主因子。

本研究利用全基因组CRISPR/Cas9敲除技术筛选鉴定了参与冠状病毒复制的关键宿主因子TMEM41B，系统研究了该基因在冠状病毒复制中的分子机制。个体水平的实验首次揭示TMEM41B参与介导冠状病毒感染的发病机制，提示TMEM41B将是广谱抗冠状病毒的治疗靶点和抗病育种的新靶点，具有巨大的应用前景。(100yiyao.com)

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