A型流感病毒聚合酶复制必需的宿主因子及其作用机制

A型流感病毒是引起人和动物流感的主要病原，对人类的生命健康和社会生活形成巨大威胁。A型流感病毒亚类较多，感染宿主较广，且可以跨种传播进而造成流感大流行，因此A型流感病毒的跨种传播机制一直是本领域的研究热点。

流感病毒的RNA聚合酶是该病毒在宿主细胞内转录与复制的物质基础，在病毒的跨物种传播中发挥重要作用。其需借助某些宿主蛋白来完成病毒的转录和复制过程，目前已经发现有多种宿主因子参与到该过程中，但均只起到辅助作用，而非必不可少。研究发现酸性核磷蛋白32(ANP32)家族蛋白ANP32A与禽流感病毒聚合酶的种属特异性相关，但关于ANP32A及其家族其它蛋白与流感病毒聚合酶的相互作用及功能并不清楚。

近期发表于《Journal of Virology》的一项研究，首次证明了宿主因子ANP32A/B是A型流感病毒聚合酶发挥功能所必需的宿主因子，并揭示了其与聚合酶相互作用的关键位点。

该研究首先利用CRISPR/Cas9技术构建了一系列宿主因子敲除d的HEK293T细胞系，再对其转染H1N1亚型流感病毒A/Sichuan/01/2009(H1N1/SC09)聚合酶报告系统，结果显示人DEx D/H-box家族蛋白成员DEAD box protein 17(DDX17)、NIK-IKK结合蛋白(NIBP)、具有CCCH锌指结构域的蛋白质15(ZC3H15)单独敲除时使聚合酶活性下降2～4倍，而人 ANP32A(huANP32A)或 ANP32B(huANP32B)单独敲除时均不影响病毒的聚合酶活性。由于ANP32A与ANP32B为结构类似的同一家族蛋白，因此推测二者可能功能类似，单独敲除一个蛋白，另一个蛋白仍然会发挥作用，因此该团队构建了ANP32A&B双敲除的细胞系(DKO)。将不同亚型人流感病毒聚合酶报告系统转染huANP32A单独敲除的细胞系(AKO)、huANP32B单独敲除的细胞系(BKO)及DKO，结果显示，在同时缺失huANP32A和huANP32B的情况下(DKO细胞系)，不同亚型流感病毒聚合酶活性均下降10000倍以上。人H1N1亚型流感病毒A/WSN/1933(WSN)感染试验也表明DKO细胞系中病毒的复制下降1 000倍以上。这提示huANP32A和huANP32B是不同亚型人流感病毒复制所必须的宿主蛋白。

将不同亚型人流感病毒聚合酶转染细胞系，同时单独回补huANP32A、huANP32B，或同时回补该两种蛋白，结果显示单独回补或同时回补均可以恢复聚合酶复制活性，但huANP32A与huANP32B无叠加效应。WSN感染试验也表明huANP32A或huANP32B的回补可以恢复病毒的复制能力。这提示huANP32A与huANP32B支持流感病毒聚合酶活性及病毒感染的功能是一致的，且二者存在功能补偿机制。

随后该研究又评估了不同物种(人、禽、马、猪、犬)流感病毒对不同物种ANP32蛋白的依赖性，发现不同物种流感病毒的聚合酶活性均需要ANP32蛋白支持，首次揭示了ANP32A和ANP32B是不同物种流感病毒聚合酶发挥功能的决定性宿主蛋白。

该研究发现禽源ANP32B由于关键位点129/130氨基酸的突变，导致其天然丧失对流感病毒聚合酶活性的支持，仅有禽源ANP32A可以有效支持流感病毒聚合酶活性，这使得禽源ANP32A蛋白可以作为抗流感病毒的唯一靶点。

研究同时发现ANP32A及ANP32B的129/130位点，也是其发挥支持聚合酶活性的关键功能位点。

该研究成果首次揭示了ANP32A与ANP32B蛋白在不同物种流感病毒复制过程中发挥着决定性作用，同时也为新型抗流感药物及转基因动物的研发提供有效靶点。