DDX3X 促进轮状病毒感染并可作为抗病毒靶点

《Transboundary and Emerging Diseases》：DDX3X Promotes Rotavirus Infection and Serves as an Antiviral Target

轮状病毒（RV）VP4蛋白与宿主蛋白DDX3X相互作用，DDX3X的酶活性区促进RV复制，同时抑制干扰素信号。通过VP4互作组学筛选出RK-33（DDX3X抑制剂）为高效抗RV药物，并验证其体外和体内抑制效果。摘要：轮状病毒VP4通过相互作用蛋白DDX3X促进病毒复制并抑制宿主干扰素应答，靶向DDX3X的抑制剂RK-33显著抑制病毒感染。分隔符：

　　Rotavirus (RV) 是一种重要的跨物种病原体，主要引起人类和动物的严重腹泻疾病，对全球公共卫生和畜牧业造成重大威胁。该病毒属于 Reoviridae 家族，是一种非包膜、双链 RNA 病毒，其基因组由 11 个片段组成。RV 的结构包括三层衣壳蛋白：核心层由 VP1、VP2 和 VP3 构成，中间层为 VP6，外层则由 VP4 和 VP7 组成。VP4 是 RV 的最外层蛋白，主要参与病毒的进入过程，同时它也与病毒的复制和免疫反应密切相关。然而，关于 VP4 在病毒进入之外的功能研究仍较为有限。因此，本研究旨在通过全面分析 VP4 的互作网络，揭示其在病毒复制和免疫调控中的作用，并探索潜在的抗病毒药物。

通过使用一种名为 TurboID 的“邻近标记”方法，我们成功鉴定了 174 种与 VP4 相互作用的宿主蛋白，其中包括六种属于 DExD/H 框架的解旋酶家族成员，这些蛋白在先天免疫和病毒复制中起着关键作用。其中，DDX3X 被标记的生物素位点最多，提示其可能在 RV 感染中发挥重要作用。进一步研究发现，DDX3X 与 VP4 相互作用，并且其酶活性对 RV 的复制至关重要。此外，基于 VP4 互作网络的药物筛选结果显示，RK-33 这种 DDX3X 抑制剂对 RV 感染表现出最强的抑制效果，具有开发为抗病毒药物的潜力。

研究发现，敲低 DDX3X 能够显著抑制 RV 感染，而过表达 DDX3X 则促进感染。这表明 DDX3X 在 RV 感染中具有双重作用，既可能促进病毒复制，也可能在某些情况下被病毒利用。进一步的实验表明，VP4 能够抑制 DDX3X 诱导的干扰素表达，提示其可能通过干扰 DDX3X 的免疫调控功能来促进病毒的复制。此外，通过改变 DDX3X 的关键酶活性位点，我们发现这些位点的突变显著降低了病毒的感染能力，说明 DDX3X 的酶活性对 RV 的复制具有重要影响。

药物筛选结果显示，RK-33 是一种针对 DDX3X 的强效抑制剂，其 EC50 值为 1.05 μM，显著低于其他候选药物，表明其在体外具有较强的抗病毒活性。进一步的体内实验表明，RK-33 能够显著降低小鼠感染 RV 后的病毒载量和炎症水平，包括减轻肠道组织损伤、降低脾脏中促炎性细胞因子的表达等。这些结果表明，RK-33 不仅在体外，也在体内对 RV 感染具有显著的抑制作用，为 RV 的抗病毒治疗提供了新的候选药物。

研究还发现，除了 DDX3X，其他一些与 VP4 互作的宿主蛋白也具有抗病毒潜力。例如，VIM 和 ACTR2 在 RV 感染中表现出关键作用，它们的抑制可能成为抗病毒策略的一部分。此外，通过分析 VP4 互作网络，我们还筛选出其他几种候选药物，如 CK-666、FiVe 1、benproperine phosphate、CK-636 和 fluvoxamine，这些药物均显示出对 RV 感染的抑制作用，但其效果不如 RK-33 显著。因此，RK-33 成为了最有效的抗病毒候选药物之一。

本研究通过系统分析 RV 的 VP4 互作网络，揭示了 DDX3X 在病毒感染中的重要作用，并发现 RK-33 作为 DDX3X 的抑制剂，对 RV 感染具有显著的抑制效果。这些发现不仅拓展了我们对 RV 与宿主相互作用的理解，也为开发新的抗病毒药物提供了理论依据。此外，研究还表明，VP4 与 DDX3X 的相互作用可能影响病毒的复制和免疫逃逸能力，这为进一步探索病毒与宿主之间的复杂关系提供了新的视角。