A 型流感病毒（Ⅰnfluenza A virus）基因組由8 條單股負(fù)鏈RNA 片段組成，編碼至少10 種蛋白質(zhì)。A型流感病毒因亞型和毒株不同可以引起人的全身性或呼吸道傳染病，對人類生命健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅，而且其易于發(fā)生突變和基因重組的特性為疫苗和藥物研發(fā)帶來了極大挑戰(zhàn)。因此，深入解析病毒致病機制和宿主防御機制，可以為新型干預(yù)和阻斷技術(shù)研發(fā)積累科學(xué)數(shù)據(jù)。

近期發(fā)表于《PLoS Pathogens》的文章“PⅠAS1-mediated SUMOylation of influenza A virus PB2 restricts viral replication and virulence”，詳細地闡明了宿主因子PⅠAS1 通過其E3 蘇素連接酶活性介導(dǎo)A 型流感病毒PB2 蛋白的蘇素化修飾進而影響PB2 穩(wěn)定性，從而發(fā)揮抑制病毒復(fù)制作用的分子機制。該研究表明，宿主因子PⅠAS1 與病毒vRNP 復(fù)合體組成成分中的PB2、PB1 和NP 蛋白存在相互作用，但與PA 蛋白無相互作用。WSN（H1N1）病毒感染A549 細胞后可以誘導(dǎo)PⅠAS1 蛋白表達，同時體內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)不同亞型A型流感病毒（H1N1、H5N1、H7N9 和H9N2）均能夠顯著誘導(dǎo)Pias1 蛋白在小鼠肺臟組織中的表達。進一步在A549 細胞中通過敲低（或敲除）或過表達PⅠAS1 后研究發(fā)現(xiàn)，表達顯著促進了病毒復(fù)制，PⅠAS1 對病毒復(fù)制呈負(fù)調(diào)控，而且利用Pias1+/-雜合子基因敲除小鼠進行病毒感染實驗進一步證實了PⅠAS1 是一個負(fù)調(diào)控A型流感病毒復(fù)制的宿主因子。

另外，本研究通過在HEK293T 細胞中敲低（或敲除）或過表達PⅠAS1 后發(fā)現(xiàn)PⅠAS1 則呈劑量依賴性抑制聚合酶活性。進一步研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)PⅠAS1 發(fā)生S90A磷酸化位點突變后上述特性未發(fā)生變化，但E3 蘇素連接酶活性位點的C351S 或W372A 突變后則喪失了該特性，可見PⅠAS1 蛋白的E3 蘇素連接酶活性對于其發(fā)揮抑制A 型流感病毒聚合酶活性的作用至關(guān)重要。該研究進一步研究發(fā)現(xiàn)PⅠAS1 能夠催化PB2 蛋白發(fā)生極強的SUMO1、SUMO2 和SUMO3 多聚蘇素化修飾，僅催化NP 蛋白發(fā)生微弱的SUMO1 單蘇素化修飾，但不能催化PB1 蛋白發(fā)生蘇素化修飾，而且發(fā)現(xiàn)PⅠAS1 蛋白的E3 蘇素連接酶活性位點發(fā)生C351S 或W372A 突變后則失去了催化PB2 和NP 蛋白發(fā)生蘇素化修飾的作用。有趣的是，在正常情況下SUMO1 修飾的蛋白不能發(fā)生多聚蘇素化修飾，但有研究表明SUMO1 可以附著在SUMO2/3 遠端殘基K11 上，作為鏈延伸終止子。由于PⅠAS1 能夠催化PB2 發(fā)生SUMO2 和SUMO3 多聚蘇素化修飾，因此推測PB2 的SUMO1 修飾檢測時觀察到的多聚化修飾現(xiàn)象是由于SUMO1耦聯(lián)到SUMO2/3遠端殘基K11上所導(dǎo)致的。

最后，本研究探究了PⅠAS1 介導(dǎo)的PB2 蘇素化修飾通過何種方式影響病毒聚合酶活性，發(fā)現(xiàn)PⅠAS1、Ubc9 及SUMO1、SUMO2 或SUMO3 在HEK293T 細胞中共同表達，在加入蛋白合成抑制劑放線菌酮處理后均可導(dǎo)致PB2 穩(wěn)定性降低，而同時利用MG132處理后則能夠阻止PB2 降解，表明PⅠAS1 催化PB2 蛋白發(fā)生蘇素化修飾后經(jīng)過泛素-蛋白酶體途徑降解。進一步研究發(fā)現(xiàn)，PⅠAS1 能夠利用宿主細胞內(nèi)源性蘇素化修飾系統(tǒng)介導(dǎo)PB2 蛋白降解，且PⅠAS1 發(fā)生S90A磷酸化位點突變后仍能夠促進PB2 降解，但PⅠAS1 蛋白的E3 蘇素連接酶活性位點發(fā)生W372A 突變后則不能介導(dǎo)PB2 蛋白降解，因此證實了PⅠAS1 依賴于其E3蘇素連接酶活性降低PB2蛋白的穩(wěn)定性。

綜上所述，PⅠAS1 利用其E3 蘇素連接酶活性介導(dǎo)PB2 蛋白發(fā)生多聚蘇素化修飾后經(jīng)過泛素-蛋白酶體途徑降解，進而抑制聚合酶活性，最終抑制A 型流感病毒的復(fù)制和致病性。該研究發(fā)現(xiàn)進一步豐富了對蘇素化修飾調(diào)控A 型流感病毒致病機制的認(rèn)知，為抗病毒藥物研發(fā)提供了潛在的靶標(biāo)。