家蚕UFBP1通过调控IRE1α-SEC61α轴促进BmNPV增殖的分子机制研究

【编辑推荐】本研究针对家蚕核型多角体病毒(BmNPV)感染导致蚕业重大经济损失的问题，揭示了UFBP1通过调控IRE1α-XBP1s-SEC61α信号轴维持内质网(ER)蛋白质稳态的新机制。研究发现抑制BmUFBP1会削弱IRE1α介导的未折叠蛋白反应(UPR)，导致SEC61α表达下降和错误折叠蛋白积累，从而显著抑制病毒增殖。该成果为开发抗BmNPV新型策略提供了理论依据。

　　

丝绸作为中国传统文化的重要象征，其生产长期受到家蚕核型多角体病毒(BmNPV)的威胁。这种病毒能导致家蚕幼虫全身液化死亡，给蚕业造成巨大经济损失。尽管前期研究发现家蚕通过凋亡、免疫通路等多种机制抵抗病毒感染，但BmNPV如何利用宿主细胞内质网(ER)系统促进自身增殖的机制仍不清楚。安徽省资源昆虫生物学与创新利用重点实验室的研究团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表的研究，首次揭示了家蚕UFBP1蛋白通过调控IRE1α-SEC61α信号轴促进病毒增殖的分子机制。

研究采用系统生物学方法，通过基因沉默、药物干预等手段，结合RT-qPCR、Western blot等技术，在家蚕BmN细胞系中验证了关键信号通路的作用。特别关注了UFBP1-UFMylation系统与内质网应激反应(UPR)三个分支的调控关系。

Identification of IRE1α-XBP1s signaling axis in silkworm
研究发现BmUFBP1敲除会显著降低BmIRE1α和BmXBP1s的表达水平。通过进化树分析证实家蚕IRE1α和XBP1s与哺乳动物同源蛋白高度保守，且病毒感染能激活该通路。

BmUFBP1 regulates BmNPV proliferation through BmIRE1α-XBP1s axis
实验证明BmIRE1α激活可促进病毒增殖，而抑制其活性则导致宿主细胞凋亡增加和病毒滴度下降。SEC61α作为IRE1α-XBP1s下游靶点，其表达受BmUFBP1正调控。

Chemical modulation of ER stress affects viral proliferation
使用SEC61α转位子抑制剂Eeyarestatin I会加剧ER应激并抑制病毒增殖，而化学伴侣TUDC能挽救BmIRE1α敲除导致的病毒增殖缺陷，证实ER蛋白质稳态对病毒复制的关键作用。

该研究创新性地阐明了BmUFBP1通过双重机制调控BmNPV增殖：一方面通过ATF6分支上调分子伴侣表达促进蛋白正确折叠；另一方面通过IRE1α-XBP1s-SEC61α轴增强错误蛋白的ER相关降解(ERAD)。这种协同作用为病毒包膜蛋白的合成和运输创造了有利条件。研究不仅深化了对昆虫-病毒互作机制的理解，更为培育抗病毒家蚕品种提供了新靶点。通过调控UFBP1-UFMylation系统或干预IRE1α活性，有望开发出新型抗BmNPV策略，对保障蚕丝产业可持续发展具有重要意义。