棕榈酰化通过拮抗分子伴侣介导的自噬降解增强猪流行性腹泻病毒刺突蛋白稳定性促进病毒增殖的机制研究

这篇研究揭示了猪流行性腹泻病毒（PEDV）刺突蛋白（S）的棕榈酰化（palmitoylation）通过锌指DHHC型棕榈酰转移酶5（ZDHHC5）介导，拮抗热休克同源蛋白70（HSC70）识别KFERQ样基序，从而抑制分子伴侣介导的自噬（CMA）降解途径，显著增强S蛋白稳定性并促进病毒复制。该研究为冠状病毒S蛋白翻译后修饰的生物学意义提供了新见解，并为抗病毒靶点开发奠定理论基础。

　　

棕榈酰化调控PEDV刺突蛋白稳定性的分子机制

PEDV S蛋白通过硫酯键发生棕榈酰化修饰
研究首次通过炔烃标记棕榈酸类似物（Alkynyl PA）结合点击化学反应，证实PEDV S蛋白存在硫酯键连接的S-棕榈酰化修饰。羟胺（HAM）处理可完全去除修饰信号，而棕榈酰化抑制剂2-溴棕榈酸（2-BP）显著抑制该过程。生物信息学预测显示，S蛋白胞质尾部的半胱氨酸富集区（CRR）是修饰关键位点，缺失CRR（S-ΔCRR）或半胱氨酸突变（S-CA）均导致棕榈酰化信号消失。

ZDHHC5是介导S蛋白棕榈酰化的核心酶
通过siRNA文库筛选发现，ZDHHC5敲除对S蛋白棕榈酰化的抑制效果最显著。共免疫沉淀（co-IP）和共聚焦显微镜证实ZDHHC5与S蛋白在内质网（ER）共定位，且该互作依赖CRR结构域。功能实验显示，ZDHHC5过表达剂量依赖性增强S蛋白稳定性，而敲除则加速其降解，半衰期从8小时缩短至2小时。

棕榈酰化拮抗CMA途径降解的分子开关
质谱分析鉴定出CMA关键识别因子HSC70与S-ΔCRR特异性结合。机制上，S蛋白保守的QVDRL（第1082位谷氨酰胺为核心）被确认为HSC70识别基序，突变该位点（S^Q1082A）可阻断互作。棕榈酰化缺陷导致HSC70结合增强，并通过溶酶体相关膜蛋白2A（LAMP2A）介导S蛋白向溶酶体转运。溶酶体抑制剂NH₄Cl和氯喹（CQ）能挽救降解表型，而LAMP2A敲除则逆转2-BP诱导的S蛋白减少。

病毒学意义与跨种属保守性
在PEDV感染模型中，2-BP处理使病毒滴度降低>1000倍（>3 log₁₀TCID₅₀/mL），且该机制在猪肠上皮细胞（IPEC-J2）和经典毒株CV777（G1b基因型）中均成立。值得注意的是，CRR缺失的重组病毒无法拯救，提示棕榈酰化对病毒存活至关重要。比较基因组学发现，所有冠状病毒S蛋白均同时具备CRR和KFERQ样基序，暗示该调控机制可能具有普适性。

治疗靶点与未来展望
研究首次阐明棕榈酰化通过"CRR-ZDHHC5"轴与"QVDRL-HSC70"轴的动态平衡调控S蛋白命运，为开发靶向ZDHHC5或CMA通路的广谱抗冠状病毒药物提供新思路。特别是ZDHHC5在SARS-CoV-2 S蛋白修饰中的重复出现，进一步强化其作为关键宿主因子的治疗潜力。