杆状病毒25K蛋白劫持宿主UAP56介导病毒mRNA核输出机制及其在感染中的作用

【字体: 时间:2025年09月25日 来源:Journal of Virology 3.8

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  本研究揭示了家蚕核型多角体病毒(BmNPV)晚期蛋白25K通过直接结合宿主RNA解旋酶UAP56,促进病毒mRNA从细胞核向细胞质转运的分子机制。利用特异性抑制剂CCT018159阻断二者相互作用可显著抑制病毒增殖,为昆虫-杆状病毒互作研究提供了新靶点,对抗病毒策略开发具有重要启示。

  

CCT018159靶向UAP56抑制BmNPV增殖

研究通过细胞毒性实验发现,HSP90抑制剂17-DMAG在80μM浓度下未表现明显细胞毒性,而UAP56抑制剂CCT018159呈现剂量依赖性细胞毒性。在BmNPV感染后,CCT018159处理组病毒DNA拷贝数、GFP荧光信号及蛋白表达均显著降低,且抑制效果呈浓度依赖性,表明CCT018159通过靶向UAP56而非HSP90发挥抗病毒作用。时间梯度实验表明,感染后12小时内添加CCT018159能显著抑制病毒增殖,提示其作用发生在病毒晚期基因表达阶段。

CCT作用于BmNPV晚期基因表达阶段

通过在不同时间点(0、4、8、12、24 hpi)添加CCT018159,发现12小时内给药组病毒GP41基因表达量显著降低,72小时荧光观察显示病毒增殖明显受限。而24小时给药组抑制效果显著减弱,证实CCT018159主要影响病毒晚期基因表达过程。

BmUAP56与BmNPV 25K蛋白相互作用

序列分析显示家蚕UAP56与人类同源蛋白具有89%氨基酸相似性,均包含保守的DEXDc和HELIc结构域。通过原核表达获得GST-BmUAP56重组蛋白,利用Pull-down技术从病毒感染的中肠组织筛选出5个互作蛋白:多角体蛋白、orf44、E25、E56和25K。免疫荧光与Co-IP验证表明,只有25K蛋白与UAP56在细胞核内共定位并直接结合。体外Pull-down实验进一步证实SUMO-25K-His能特异性结合GST-UAP56-Flag。

25K通过结合BmUAP56促进病毒mRNA核输出

CCT018159处理不影响25K与UAP56的亚细胞共定位,但以浓度依赖性方式阻断二者相互作用。在BmNPV感染模型中,10μM CCT018159处理导致病毒mRNA在细胞核内显著累积,胞质内含量相应减少。过表达实验表明,UAP56与25K共表达可促进病毒VP39 mRNA的核输出,该效应可被CCT018159逆转。

讨论

UAP56作为宿主RNA代谢的核心枢纽,在mRNA转录、剪接和核输出过程中发挥关键作用,已成为多种病毒劫宿主的共同靶点。本研究首次发现杆状病毒25K蛋白通过直接结合UAP56促进病毒mRNA核输出,拓展了对25K蛋白多功能性的认知。此前研究已知25K在病毒DNA复制和核衣壳组装中起支架作用,本研究揭示其具有调控基因表达时空平衡的新功能。针对UAP56-25K互作界面的特异性抑制可能为开发新型抗病毒策略提供分子基础。

材料与方法

实验采用家蚕品种为西南大学蚕基因资源库保存的Dazao品系,BmE细胞培养于27℃条件。病毒接种采用感染复数MOI=1,通过qPCR检测病毒GP41基因表达水平。蛋白互作研究采用GST Pull-down结合质谱分析技术,细胞定位通过免疫荧光与Confocal显微镜观察。核质分离使用专用试剂盒,qPCR数据分析采用2?ΔΔCt方法。统计学处理采用Student’s t检验,所有实验均独立重复三次以上。

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