TRIM71通过靶向病毒结构蛋白促进鸡法氏囊炎病毒的复制

《Veterinary Microbiology》:TRIM71 Promotes Infectious Bursal Disease Virus Replication by Targeting Viral Structural Proteins in Chickens

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月27日 来源:Veterinary Microbiology 2.8

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   •RNA-seq鉴定出TRIM71为与IBDV感染相关的关键TRIM蛋白。•TRIM71促进而非限制IBDV的复制。•TRIM71直接与病毒结构蛋白VP1和VP3相互作用。•NHL结构域对于TRIM71与VP1和VP3的相互作用不可或缺。引言传染性法氏囊病(IBD)是由传染性

  
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    RNA-seq鉴定出TRIM71为与IBDV感染相关的关键TRIM蛋白。
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    TRIM71促进而非限制IBDV的复制。
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    TRIM71直接与病毒结构蛋白VP1和VP3相互作用。
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    NHL结构域对于TRIM71与VP1和VP3的相互作用不可或缺。

引言

传染性法氏囊病(IBD)是由传染性法氏囊病病毒(IBDV)引起的一种急性、致死性免疫抑制性疾病,给全球养禽业造成了巨大的经济损失(Sharma等,2000;Qin和Zheng,2017)。IBDV的基因组由两个片段组成,分别为A片段和B片段。A片段编码四种蛋白(VP2、VP3、VP4和VP5),B片段编码VP1蛋白,这些蛋白在病毒复制过程中均发挥关键作用(Qin和Zheng,2017;Alkie和Rautenschlein,2016;Luque等,2009;Mahgoub等,2012)。根据血清型,IBDV可分为I型和II型。具体而言,II型主要来源于火鸡,对鸡无致病性,而I型主要感染鸡。根据抗原性和致病力的差异,I型IBDV可进一步分为减毒IBDV(aIBDV)、经典IBDV(cIBDV)、变异IBDV(vIBDV)和毒力极强IBDV(vvIBDV)(Jackwood和Saif,1987)。20世纪之前,cIBDV是全球主要的流行毒株。自20世纪以来,毒力增强的vIBDV和vvIBDV成为主要流行毒株(Chen等,2022)。近年来,我国许多研究人员报告了vvIBDV和vIBDV的流行,以及重组毒株的出现,这些毒株反过来导致了IBD新的流行病学特征,包括高死亡率和增强的免疫逃逸能力。因此,IBD的预防和控制仍然是当前面临的一大挑战。病毒完全依赖宿主进行复制。因此,探索病毒与宿主之间的相互作用不仅有助于阐明感染和发病机制,还为IBD的有效预防和控制提供了重要的理论基础。
作为专性胞内寄生物,病毒的复制与宿主密切相关。一方面,病毒感染会引发宿主免疫反应并上调抗病毒宿主因子以限制病毒感染。例如,IBDV感染会上调干扰素-γ(IFN-γ)的表达,从而发挥抗病毒作用(Mahgoub等,2012)。同样,禽流感病毒(AIV)感染会上调Mx1、OASL和IFI5等免疫效应分子,这些分子发挥抗病毒作用(Yu等,2020)。另一方面,病毒依赖宿主因子来完成其复制过程。例如,异质性核糖核蛋白K(hnRNPK)通过与病毒基因组双链RNA(dsRNA)相互作用促进IBDV的复制(Wang等,2025)。此外,宿主因子真核翻译延伸因子1(eEF1α)通过增强病毒聚合酶活性来促进IBDV的复制(Yang等,2020)。宿主因子与病毒复制之间确实存在复杂的相互作用。因此,研究宿主因子如何调控病毒复制,可以帮助我们进一步理解病毒与其宿主之间错综复杂的关系网络。
三结构域蛋白(TRIMs)作为E3泛素连接酶发挥功能,广泛表达于各种真核生物中,对多种病毒的感染过程产生关键的调控作用。例如,在哺乳动物中,TRIM41调控单链负义RNA病毒[(-)ssRNA病毒]的复制(Patil等,2020)。TRIM52负责调控单链正义RNA病毒[(+)ssRNA病毒]的复制(Fan等,2016)。TRIM21可以介导DNA病毒的复制,TRIM5α则对逆转录病毒的复制发挥抑制作用(Song等,2021;Sundquist和Pornillos,2018)。因此,TRIMs与病毒感染保持着密切的相互作用。研究还表明,TRIMs对病毒复制既发挥正向也发挥负向调控作用。具体而言,TRIM14、TRIM22和TRIM41能够抑制AIV的复制(Wu等,2019;Di Pietro等,2013;Patil等,2018)。TRIM33可以抑制人类免疫缺陷病毒(HIV)的复制,TRIM25则对IBDV的复制发挥抑制作用(Ali等,2019;Wang等,2021)。此外,TRIM26和TRIM28在促进乙型肝炎病毒(HBV)复制方面发挥关键作用(Nakaya等,2023;Yang等,2025)。因此,TRIMs对病毒复制表现出多样化的调控功能,其调控作用的途径也各不相同。例如,TRIM4促进视黄酸诱导基因I(RIG-I)的K63连接泛素化,从而上调IFN-β的表达,发挥间接抗病毒活性(Yan等,2014)。TRIM32和TRIM41可以直接靶向病毒蛋白聚合酶基本蛋白1(PB1),以直接方式限制IAV的复制;TRIM52则通过直接靶向NS2A蛋白对日本脑炎病毒(JEV)的复制发挥直接抑制作用(Fu等,2015;Patil等,2018;Fan等,2016)。因此,TRIMs可以依赖不同的途径来调控病毒复制。
为了探究关键禽源TRIMs在IBDV感染过程中的调控功能及分子机制,本研究采用高通量测序技术结合感染实验,发现TRIM71在体外和体内IBDV感染后显著上调,提示TRIM71可能参与IBDV感染过程。进一步研究表明,TRIM71的过表达促进了IBDV的复制,而TRIM71的敲低则抑制了病毒复制。此外,细胞内分子相互作用实验揭示TRIM71依赖于NHL结构域与VP1和VP3均发生相互作用。综上所述,这些发现初步阐明了TRIM71通过靶向病毒蛋白促进病毒复制的分子机制。

章节片段

细胞与病毒

永生化鸡胚成纤维细胞(DF-1细胞)和人胚胎肾293T(HEK293T)细胞均购自美国典型培养物保藏中心(ATCC),而鸡胚成纤维细胞(CEF细胞)则从无特定病原体(SPF)鸡胚中制备。鸡巨噬细胞系HD11细胞保存在本实验室。HEK293T细胞、CEF细胞和DF-1细胞均使用 Dulbecco改良必需培养基(DMEM)(基础培养基,L110KJ)进行培养,

TRIM71在体内和体外IBDV感染后上调

TRIMs作为关键宿主因子,在病毒感染过程中发挥核心作用。目前已鉴定出约34个禽源TRIMs成员(图1A和B)。因此,为了筛选参与调控IBDV感染的关键禽源TRIMs,将DF-1细胞以0.01的感染复数(MOI)感染IBDV 36小时后收集进行RNA-seq分析。RNA-seq分析结果表明,IBDV感染可以显著上调或下调

讨论

目前,IBDV感染仍然以高死亡率和免疫抑制作用严重威胁着养禽业。因此,迫切需要更有效的预防和控制措施。探索宿主-病毒相互作用及其分子机制可以为这些措施提供潜在的靶点。通过一系列实验,我们的研究结果证实TRIM71是被鉴定出的增强IBDV复制的关键宿主因子。此外,发现TRIM71与病毒蛋白

伦理审查与参与同意

本动物实验已获得HVRI动物伦理委员会的批准(批准号:240108-02-GR),所有动物操作均符合机构动物福利伦理标准。

资助

本研究获得中国国家重点研发计划(2023YFE0106100)、中国黑龙江省自然科学基金(YQ2023C029)、中国国家自然科学基金(32473000)、中国国家重点研发计划(2022YFD1800300)、中国农业科研体系(CARS-41-15)以及中国农业科学院创新计划(CAAS-CSLPDCP-202401)的资助。

CRediT作者贡献声明

高玉隆:撰写——审阅与编辑,监督,经费获取,概念化。王素岩:撰写——审阅与编辑,监督,经费获取,概念化。张琳:资源。李思奇:资源。张涛:资源。祁小乐:撰写——审阅与编辑。陈云通:撰写——审阅与编辑。刘永镇:撰写——审阅与编辑。张艳平:撰写——审阅与编辑。崔洪宇:撰写——审阅与编辑。段玉露:撰写——审阅与编辑。

利益冲突声明

作者声明不存在任何已知的竞争经济利益或个人关系,这些关系可能被视为影响了本文报告的研究工作。
高宁宇 | 王素岩 | 张琳 | 李思奇 | 张涛 | 祁小乐 | 陈云通 | 刘永镇 | 张艳平 | 崔洪宇 | 段玉露 | 赵瑞涵 | 高玉隆
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