METTL3通过自噬介导的IKKε降解抑制干扰素β调控PRRSV复制的分子机制

【字体: 时间:2025年06月24日 来源:Journal of Virology 4.0

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  这篇研究揭示了猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)通过上调宿主甲基转移酶METTL3的表达,诱导SQSTM1依赖的选择性自噬降解IKKε,从而抑制I型干扰素(IFN-I)产生的免疫逃逸新机制。研究首次阐明了m6A修饰通过调控自噬受体SQSTM1的K63泛素化识别过程,为RNA病毒与宿主表观转录组互作提供了新视角,并为抗PRRSV药物开发提供了潜在靶点。

  

PRRSV RNA的m6A修饰与宿主表观转录组重编程
研究首次在PRRSV SD16毒株基因组RNA中鉴定出21个m6A修饰位点,主要富集于ORF1a(7位点)、ORF1b(6位点)等编码区,其中nsp1a修饰水平最高。感染后宿主细胞出现351个基因m6A修饰上调、906个下调,差异基因显著富集于PI3K-Akt、MAPK等与抗病毒免疫密切相关的通路。

METTL3对PRRSV复制的正向调控
病毒以剂量和时间依赖性方式上调METTL3表达(MOI=0.5时增加3.2倍),并促进其核质转位。功能实验显示,过表达METTL3使PRRSV N蛋白表达提升2.1倍,而敲除后病毒滴度(TCID50)降低103倍。值得注意的是,METTL3的促病毒效应与其甲基转移酶活性域(MT-A70,351-408aa)直接相关。

先天免疫抑制的分子开关
METTL3通过靶向RIG-I信号通路关键节点发挥免疫抑制作用:

  1. 双荧光素酶报告系统证实其可抑制RIG-I/MAVS/TBK1/IKKε介导的IFNB1启动子激活(抑制率达67%),但不影响IRF3-5D的转录活性
  2. 特异性促进IKKε降解(蛋白水平下降72%),而对TBK1稳定性无影响
  3. 结构域分析揭示IKKε的激酶域(KD)和泛素样域(ULD-C)是METTL3结合的关键区域

自噬-泛素化轴的精密调控
机制研究发现:

  • 3-MA(自噬抑制剂)可完全阻断METTL3介导的IKKε降解,而蛋白酶体抑制剂MG132无效
  • PRRSV感染诱导LC3B-II/I比值升高2.5倍,该效应在ATG5/ATG7敲除细胞中消失
  • METTL3促进IKKε的K63泛素化修饰(增加3.8倍),增强其与SQSTM1的相互作用

m6A-SQSTM1的正反馈环路
整合MeRIP-seq与RNA-seq数据发现:

  1. SQSTM1 mRNA的m6A修饰在感染后增加4.2倍
  2. METTL3催化活性突变体(D395A)丧失促进SQSTM1-IKKε结合的能力
  3. 甲基转移酶抑制剂STM2457(20μM)处理使SQSTM1蛋白表达降低61%

该研究揭示了病毒劫持宿主表观转录调控的新范式——PRRSV通过METTL3-m6A-SQSTM1轴建立"免疫抑制-自噬增强"的正反馈循环,为开发靶向RNA修饰的抗病毒策略提供了理论依据。

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