《Veterinary Microbiology》：Host Protein Interactome Profiling of Akabane Virus Glycoprotein Gc Reveals Specific Mitochondrial Genes Regulate Viral Replication
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AKAV Gc蛋白与宿主蛋白互作组学揭示细胞周期调控和线粒体质量控制机制。通过共沉淀结合和LC-MS/MS鉴定到441个互作蛋白，功能分析显示其涉及细胞骨架动态、线粒体质量控制及泛素介导蛋白酶体通路。验证发现FKBP8和BNIP3促进病毒复制，USP30起抑制作用，为抗病毒干预提供新靶点。
高汉|邓梦华|邓梦娜|李灿媛|赵登帅|谭香香|陈胜峰|秦丽梅|张克山
动物科学与技术学院，广东省动物分子设计与精准育种重点实验室，佛山大学，佛山，528225，中国
摘要
Akabane病毒（AKAV）是一种由节肢动物传播的正布尼亚病毒，对全球反刍动物的健康构成严重威胁，可导致高烧、死产和先天畸形。尽管其病毒糖蛋白Gc在病毒生命周期的多个阶段都起着关键作用，但其与宿主蛋白的相互作用机制仍不明确。本研究采用共免疫沉淀（Co-IP）结合液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）技术系统地分析了与Gc相互作用的宿主蛋白。共鉴定出441种可能与Gc结合的宿主蛋白。通过全面的GO和KEGG富集分析发现，这些蛋白参与细胞周期调控、细胞骨架动态、线粒体质量控制以及泛素介导的蛋白水解等途径。在鉴定出的候选蛋白中，FKBP8、BNIP3和USP30被选为进一步验证的对象。共免疫沉淀和共聚焦实验确认了这些蛋白与Gc的相互作用。功能研究表明，FKBP8和BNIP3的过表达显著增强了AKAV的复制能力，而USP30则具有抑制病毒增殖的作用。这些发现为阐明AKAV与宿主的相互作用提供了宝贵信息，并指出这三种线粒体蛋白可能是AKAV干预的潜在靶点。
引言
Akabane病毒（AKAV）是一种广泛分布于亚洲、非洲、大洋洲和欧洲的节肢动物传播病毒（Dagalp等，2021；Kirkland，2015；Kittelberger等，2013；Metwally等，2023；Oem等，2012；Oya等，1961；Tang等，2019）。该病毒对反刍动物（尤其是牛和羊）构成严重威胁，可引起中枢神经系统异常和严重的生殖障碍，如流产、早产、胎儿畸形以及新生儿异常，包括关节弯曲-脑积水综合征（A-H综合征）（Agerholm等，2015；Edridge和van der Hoek，2020）。这些影响严重降低了牲畜的生产力，并导致巨大的经济损失（Kirkland，2015）。
AKAV属于正布尼亚病毒属（Orthobunyavirus）中的Simbu血清群（Peribunyaviridae科，Elliovirales目）。其基因组具有正布尼亚病毒的典型特征，由三个单链负义RNA片段组成：小片段（S）编码核衣壳蛋白和非结构蛋白NSs；中等片段（M）编码糖蛋白Gn和Gc以及非结构蛋白NSm；大片段（L）编码RNA依赖性RNA聚合酶（RdRp）（Gao等，2025；Kuhn等，2024；Windhaber等，2021）。虽然已知Gc在病毒进入和离开细胞的过程中起关键作用，但其具体的感染和致病机制仍不十分清楚。
病毒依赖病毒-宿主相互作用来操控宿主的生物过程，从而促进自身的复制和适应性（Crua Asensio等，2017）。与非洲猪瘟病毒等基因组较大的病毒不同，AKAV的遗传编码能力有限。由于Gc蛋白是一种多功能结构蛋白，识别与AKAV Gc相互作用的宿主蛋白可以为控制AKAV提供新的靶点，但目前AKAV Gc在宿主细胞内的相互作用网络尚未被充分研究。
本研究采用共免疫沉淀（co-IP）结合液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）技术绘制了AKAV Gc的相互作用网络，并鉴定出441种与AKAV Gc相互作用的宿主蛋白。这些蛋白随后接受了蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络分析、基因本体（GO）注释和京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析。其中，BNIP3、FKBP8和USP30被选为进一步验证其与Gc相互作用的候选蛋白，并证实了它们在调节AKAV复制中的作用。这些发现为深入研究Gc在调控AKAV复制和细胞功能中的具体作用奠定了基础。
章节摘录
细胞、病毒和抗体
BHK-21细胞系因其高转染效率和易感性而被用于AKAV接种和质粒转染实验。本研究使用的AKAV菌株为AKAV FS202301（GenBank登录号PQ567126-PQ567128）。抗Flag抗体（#20543-1-AP，Proteintech）、抗GFP抗体（#AE011，Abclonal）、抗HA抗体（#51064-2-AP，Proteintech）和抗β-actin抗体（#66009-1-Ig，Proteintech）均从相关供应商处购买。通过共免疫沉淀和LC–MS鉴定AKAV Gc相互作用因子及AKAV Gc-宿主蛋白相互作用网络
为了鉴定与AKAV Gc相互作用的潜在宿主蛋白，将HEK-293T细胞转染负对照质粒（pcDNA3.1-3×Flag）或Flag-Gc（pcDNA3.1-3×Flag-Gc）后进行LC-MS分析。银染色结果显示，Flag-Gc及其相互作用蛋白在预期的分子量（约115 kDa）处有明显表达，证实了Gc相关蛋白的特异性富集（图1A）。随后验证了Flag-Gc的成功表达。
讨论
虫媒病毒对牲畜乃至人类健康构成重大威胁，因为它们具有广泛的宿主范围和引发流行病的能力（Hill等，2025；Hughes等，2023；Vaziri等，2022；Vogels等，2019）。Akabane病毒（AKAV）是一种正布尼亚病毒，可导致牛和其他反刍动物出现严重的先天畸形，给全球畜牧业带来巨大经济损失。其包膜糖蛋白Gc在病毒结构中起着关键作用。
CRediT作者贡献声明
高汉：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 初稿，数据可视化，实验设计，资源协调，数据管理，概念构建。谭香香：数据管理。陈胜峰：数据管理。秦丽梅：撰写 – 审稿与编辑，实验设计。张克山：撰写 – 审稿与编辑，实验设计，资源协调。邓梦华：数据管理。邓梦娜：数据管理。李灿媛：数据管理。赵登帅：数据管理。致谢
本项工作得到了广东省基础与应用基础研究基金（2024A1515140152）、广东省青年创新人才计划（2025KQNCX081）、国家重点研发计划项目（2023YFD1801302）以及佛山大学高层次人才研究启动项目（CGZ07465/CGZ07001）的支持。
