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为探究 PRRSV nsp1α 二聚化的功能意义，研究人员通过丙氨酸扫描等方法，发现 V132 和 P134 是关键残基，其突变会干扰病毒复制和亚基因组 RNA 合成，而二聚化对免疫逃逸无影响，为抗病毒策略奠定基础。
猪繁殖与呼吸综合征（PRRS）自 1987 年在美国首次被发现以来，三十多年间一直是全球养猪业的重大难题。这种以怀孕母猪繁殖障碍和各年龄段猪呼吸道症状为特征的疾病，其病原体猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）属于尼多病毒目动脉炎病毒科，具有高度的遗传变异性。在中国，高致病性 PRRSV（HP-PRRSV）株、NADC30-like 株、NADC34-like 株相继出现并流行，给养猪业造成了巨大经济损失。PRRSV 的基因组为单股正链 RNA，其非结构蛋白在病毒复制和转录调控中起关键作用。然而，关于非结构蛋白 nsp1α 在病毒 RNA 合成中的具体分子机制，尤其是其结构与功能的关系，仍存在诸多未知。
为了填补这一知识空白，扬州大学的研究人员开展了一系列研究。他们聚焦于 nsp1α 的二聚体构象，旨在阐明其在病毒复制和宿主相互作用中的功能意义。研究发现，nsp1α 的二聚化对病毒 RNA 合成和转录调控至关重要，而对其自身的蛋白酶活性和免疫逃逸功能则并非必需。该研究成果发表在《Veterinary Research》上。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：一是丙氨酸扫描突变策略，用于鉴定 nsp1α 二聚化的关键残基；二是反向遗传学技术，构建携带 nsp1α 突变的重组病毒，以研究其对病毒复制的影响；三是 GST 下拉实验和免疫共沉淀（Co-IP）实验，验证 nsp1α 蛋白间的相互作用；四是实时定量逆转录 PCR（RT-qPCR），检测病毒 RNA 的合成情况；五是双荧光素酶报告基因实验，评估 nsp1α 对宿主 Ⅰ 型干扰素（IFN-β）产生的抑制作用。
关键残基鉴定与二聚化验证
通过对 nsp1α 晶体结构的分析，研究人员选取了多个潜在参与二聚化的残基进行丙氨酸扫描突变。免疫共沉淀和 GST 下拉实验表明，V132 和 P134 是 nsp1α 二聚化的关键残基，其中 P134A 突变几乎完全阻断二聚化，V132A 突变部分减弱二聚化能力。在 PRRSV-1 和 PRRSV-2 中，这两个残基均显示出保守性和重要性。
二聚化与病毒感染中的蛋白互作
构建表达 FLAG-tagged nsp1α 及其突变体的重组病毒后，免疫荧光和免疫共沉淀实验显示，野生型 nsp1α 在感染细胞中形成二聚体，定位于核周区域，而 V132A 和 P134A 突变体的二聚化明显受损，尤其是 P134A 突变体在核周的积累显著减少。这证实了 nsp1α 在病毒感染过程中以二聚体形式存在，且 V132 和 P134 对二聚化至关重要。
二聚化与蛋白酶活性及免疫逃逸的关系
Western blot 分析表明，V132A 和 P134A 突变不影响 nsp1α 从多聚蛋白中的自切割释放，说明二聚化与 PCPα 蛋白酶活性无关。双荧光素酶报告基因实验和 SLA-I 降解实验显示，突变体对 IFN-β 启动子活性的抑制及对猪白细胞抗原 Ⅰ 类分子（SLA-I）的降解能力与野生型相当，表明二聚化不参与 nsp1α 的免疫逃逸功能。
二聚化对病毒复制的影响
在 HP-PRRSV 复制子系统中，P134A 突变显著抑制病毒复制，而 V132A 突变对复制的影响较小但导致结构蛋白表达下降。反向遗传学实验成功拯救出 V132A 突变病毒（vV132A），其复制能力显著弱于野生型病毒，噬斑更小，病毒滴度峰值降低。P134A 突变则因完全阻断病毒复制而无法拯救，表明二聚化对病毒存活不可或缺。
二聚化与病毒 RNA 合成的调控
RT-qPCR 分析显示，vV132A 感染细胞中，正负链亚基因组 RNA（sgRNA）的相对表达水平显著低于野生型病毒，尤其是 sgRNA2-5 和 sgRNA7。P134A 突变几乎完全阻断正负链 sgRNA2-5 的合成，但对 sgRNA6 的影响较小。这表明 nsp1α 二聚化通过调控 sgRNA 的合成平衡，在病毒转录中起关键作用。
研究结论与意义
本研究首次明确了 PRRSV nsp1α 二聚化的关键残基 V132 和 P134，揭示了二聚化在病毒 RNA 合成和转录调控中的核心作用，而其蛋白酶活性和免疫逃逸功能则独立于二聚化存在。研究结果不仅深化了对 PRRSV 生物学特性的理解，也为开发针对 nsp1α 二聚化的新型抗病毒药物和疫苗提供了重要靶点，为全球 PRRS 的防控提供了新的思路和理论依据。
