鸭坦布苏病毒NS2B蛋白拮抗RLR信号通路的机制研究

鸭坦布苏病毒（Duck Tembusu virus，DTMUV）是黄病毒科黄病毒属的新成员，主要引起蛋鸭的产蛋量急剧下降以及雏鸭的病毒性脑炎，感染鸭群发病率最高可达100%，死亡率为5%～20%。鸭坦布苏病毒病于2010 年在我国福建、浙江等地区的鸭群中首次暴发，随后迅速蔓延至我国大部分水禽养殖地区，给我国水禽产业造成了严重的经济损失。DTMUV 侵入宿主细胞后，其复制过程中生成的双链RNA 中间体等成分被RLR 等模式识别受体识别，引起宿主天然免疫反应。然而，DTMUV 如何逃逸宿主天然免疫反应，从而实现感染并致病，其机制尚不完全清楚。

近期发表于《Journal of Virology》的研究论文，研究发现了DTMUV 编码的非结构蛋白NS2B 能够显著抑制I 型IFN 的表达，并详细阐明了NS2B 蛋白通过降解MAVS 拮抗RLR 信号通路的分子机制。作者首先发现DTMUV 感染显著抑制了poly（I:C）、SeV 诱导的IFN-α/β 和ZAP、PKR、MX 等ISG 的表达，表明DTMUV 可以拮抗I 型IFN 的产生。利用双荧光素酶报告系统对DTMUV 的编码蛋白进行筛选，发现DTMUV 编码的非结构蛋白NS2B 抑制IFN-β 和IRF7 启动子活性的效果最为显著。通过对鸭RLR 信号通路的关键信号分子进行筛选，作者发现NS2B 通过靶向鸭MAVS 抑制I 型IFN 的产生。利用免疫共沉淀和免疫荧光共定位技术，作者发现NS2B 与鸭MAVS 存在相互作用，且二者共定位于线粒体。深入研究发现NS2B 显著下调鸭MAVS 蛋白表达，却不影响其mRNA 的表达，而蛋白酶体抑制剂MG132 处理后显著回复了鸭MAVS 的表达，表明NS2B 通过泛素-蛋白酶体途径降解鸭MAVS。作者进一步研究发现NS2B 可以促进鸭MAVS 发生K48 类型的泛素化修饰，并确定了其发生泛素化修饰的位点为K321、K354、K398 和K411，而这些位点也与NS2B 拮抗鸭MAVS 介导的天然免疫反应密切相关。由于黄病毒编码的NS2B 不具有E3 泛素连接酶的活性，作者推测它可能作为支架来招募宿主的E3 泛素连接酶，泛素化鸭MAVS。采用免疫共沉淀实验对多个鸭的E3 泛素连接酶进行筛选，发现E3 泛素连接酶MARCH5 和NDFIP1 与NS2B 存在相互作用，而只有MARCH5 能促进鸭MAVS的泛素化和降解。进一步研究表明，沉默MARCH5 后可显著回复DTMUV 对鸭MAVS 的降解，也抑制了DTMUV的增殖；而过表达MARCH5则显著促进了DTMUV的复制。

综上所述，该研究发现DTMUV 编码的非结构蛋白NS2B 通过招募E3 泛素连接酶MARCH5 促进鸭MAVS 发生K48 的泛素化，导致了鸭MAVS 的蛋白酶体降解，从而抑制了RLR 介导的I 型IFN 产生。该研究结果系统解析了DTMUV 编码的NS2B 蛋白拮抗鸭天然免疫反应的分子机制，对阐明DTMUV 的免疫逃逸和致病机制具有十分重要的价值，同时也为DTMUV疫苗的研发和药物靶标的筛选提供了理论依据。