Rab27a调控流感病毒膜蛋白运输至质膜的分子机制及其抗病毒靶点研究

本研究针对流感A病毒(IAV)膜蛋白运输机制不明的关键问题，通过siRNA筛选发现Rab27a及其效应蛋白SYTL1/SYTL4通过调控囊泡运输促进HA/NA蛋白向质膜转运。研究人员证实GTP结合的Rab27a通过激活自噬通路促进M2蛋白降解，同时发现沉默SYTL4在雌性小鼠模型中展现出70%的保护率。该研究填补了IAV生命周期中膜蛋白运输机制的空白，为开发靶向宿主因子的抗病毒药物提供了新策略。

　　

流感病毒每年导致全球数十万人死亡，其复制周期中膜蛋白（如血凝素HA和神经氨酸酶NA）向细胞表面的运输机制长期未明。这些膜蛋白在病毒颗粒组装和出芽过程中起关键作用，但宿主细胞如何精确调控其运输仍存在重大知识缺口。尤其值得注意的是，虽然已知Rab11a调控病毒核糖核蛋白(vRNP)的运输，但膜蛋白的转运机制却始终未被阐明。

华中农业大学农业微生物学国家重点实验室的研究团队在《Nature Communications》发表重要成果，通过系统性研究揭示了Rab27a-SYTL1/SYTL4轴调控IAV膜蛋白运输的全新机制。研究人员采用siRNA筛选、CRISPR/Cas9基因编辑、RUSH实时运输追踪系统等关键技术，结合透射电镜和共聚焦显微镜分析，发现：

1. Rab27a促进IAV复制：筛选9个参与高尔基体后运输的Rab GTP酶中，Rab27a沉默最显著降低HA表面分布。敲除实验显示Rab27a缺失使多种IAV亚型（H5N1/H9N2/H1N1）滴度下降，而组成型激活突变体Rab27a-Q78L增强病毒复制。

1. Rab27a缺失抑制病毒组装出芽：通过CHX（环己酰亚胺）处理证实Rab27a不影响病毒初级转录，但导致vRNP在胞质滞留。电镜显示敲除细胞中病毒出芽事件减少70%，而Rab27a-Q78L表达使出芽频率增加。

2. Rab27a特异性调控HA/NA运输：RUSH系统显示Rab27a缺失导致携带HA的囊泡在近膜区堆积。共聚焦证实Rab27a与新生HA/NA共定位于脱离高尔基体的囊泡，而VSV-G蛋白运输不受影响。

1. 双重调控M2蛋白：Rab27a通过结合ATG4B-Ser316位点促进自噬降解M2；同时通过独立途径直接促进M2膜运输。免疫共沉淀证实M2可降低Rab27a泛素化以稳定其表达。

2. 效应蛋白的协同作用：GST pull-down发现SYTL1/SYTL4与Rab27a-GTP特异性结合。小鼠实验显示SYTL4沉默使肺部病毒滴度降低2个数量级，保护率达70%，显著优于Rab27a沉默（20%）。

这项研究首次阐明Rab27a通过效应蛋白SYTL1/SYTL4形成"运输支架"，特异性引导IAV膜蛋白囊泡的定向运输。其重要意义在于：①揭示病毒劫持宿主运输通路的新机制；②发现SYTL4可作为高效低毒的抗病毒靶点；③为理解Rab27a在囊泡运输与自噬交叉调控中的作用提供新视角。该成果不仅填补了IAV生命周期研究的空白，更为开发广谱抗流感药物开辟了新途径。