狂犬病(Rabies)是由狂犬病病毒(RABV)引起的一種高度致死性人獸共患傳染病,死亡率幾乎100%。RABV 屬于彈狀病毒科(Rhabdoviridae)狂犬病毒屬(Lyssavirus),基因組為單股負(fù)鏈RNA,長約12 kb。RABV 的基質(zhì)蛋白M 在基因轉(zhuǎn)錄、基因組復(fù)制、病毒粒子組裝和出芽過程中發(fā)揮重要作用;但它在病毒復(fù)制的早期階段發(fā)揮的作用并不清楚。
近期,《Journal of Biological Chemistry》雜志發(fā)表了“The ATPase ATP6V1A facilitates rabies virus replication by promoting virion uncoating and interacting with the viral matrix protein”的研究論文。該研究在宿主細(xì)胞HEK293T 中表達(dá)RABV M 蛋白,利用Flag標(biāo)簽采用親和層析篩選與M 蛋白存在相互作用的宿主蛋白,并經(jīng)蛋白質(zhì)譜測序鑒定。結(jié)果顯示,宿主細(xì)胞ATP6V1A 蛋白可以結(jié)合M 蛋白,進(jìn)一步Co-IP 及Pull-down 試驗(yàn)表明ATP6V1A 與M 蛋白存在直接相互作用,這種相互作用決定于ATP6V1A 的中間區(qū)域(aa160~aa309;aa160~aa309)及K256和E279。利用小RNA 干擾、質(zhì)粒轉(zhuǎn)染瞬時(shí)過表達(dá)、小RNA干擾后轉(zhuǎn)染回補(bǔ)質(zhì)粒等方法下調(diào)、上調(diào)或恢復(fù)RABV 感染細(xì)胞中ATP6V1A 的表達(dá)水平,結(jié)果表明ATP6V1A 均能促進(jìn)宿主細(xì)胞內(nèi)RABV 的復(fù)制。進(jìn)一步研究顯示,下調(diào)ATP6V1A 的表達(dá)導(dǎo)致進(jìn)入細(xì)胞的RABV M 蛋白的聚集,說明ATP6V1A 參與RABV早期復(fù)制階段的膜融合或脫衣殼過程。利用酸繞過試驗(yàn)使RABV 直接與宿主細(xì)胞膜融合后,發(fā)現(xiàn)下調(diào)ATP6V1A 表達(dá)同樣可以抑制M 蛋白的解聚,進(jìn)一步說明ATP6V1A 參與RABV 早期復(fù)制階段的脫衣殼過程?;匮a(bǔ)ATP6V1A 全長或互作相關(guān)區(qū)域aa160~aa309,則恢復(fù)RABV 的復(fù)制及脫衣殼。該研究篩選并鑒定出與RABV M 蛋白相互作用的重要宿主蛋白ATP6V1A,確定了ATP6V1A 可以參與RABV 的復(fù)制,并促進(jìn)病毒的脫衣殼。在生產(chǎn)狂犬病疫苗的Vero 細(xì)胞系中穩(wěn)定過表達(dá)ATP6V1A 后,可支持更高水平的RABV 復(fù)制。
該研究篩選出了與RABV M 蛋白存在相互作用且能促進(jìn)病毒復(fù)制的宿主蛋白ATP6V1A,并首次發(fā)現(xiàn)了ATP6V1A 具有影響病毒脫衣殼過程的新功能,還首次證明了RABV M 蛋白在病毒復(fù)制早期階段也發(fā)揮重要作用。該研究為靶向病毒復(fù)制過程的抗病毒藥物研發(fā)提供了參考依據(jù)。