揭秘登革热与寨卡病毒感染：STT3A 介导的蛋白复合物组装新机制

登革热病毒（DENV）和寨卡病毒（ZIKV）严重威胁全球公共健康，目前缺乏针对性抗病毒疗法。研究人员聚焦其感染机制，发现寡糖基转移酶（OST）复合物中 STT3A 亚复合物是 DENV/ZIKV 感染关键，还找到可阻断感染的小分子化合物，为抗病毒治疗提供新方向。

　　在全球公共卫生领域，登革热病毒（DENV）和寨卡病毒（ZIKV）犹如两颗 “定时炸弹”，时刻威胁着人类的健康安全。据统计，约 3.9 亿人受到 DENV 的侵袭，每年有 50 万患者，其中大多是儿童，因严重登革热而住院治疗。ZIKV 自 1947 年在乌干达首次从感染的猕猴身上分离出来后，近年来在巴西等国家爆发流行，引发了一系列严重的神经系统和胎儿异常问题，如小头畸形和格林 - 巴利综合征，给无数家庭带来了沉重的灾难。然而，面对这两种病毒的肆虐，医学界却一直缺乏有效的针对性抗病毒疗法，这成为了亟待解决的难题。

为了攻克这一难关，来自美国克利夫兰诊所勒纳研究所免疫治疗与精准免疫肿瘤学中心等机构的研究人员，展开了一项极具意义的研究。他们深入探究 DENV 和 ZIKV 在哺乳动物细胞中的感染机制，最终取得了重大突破。研究发现，寡糖基转移酶（OST）复合物中的 STT3A 亚复合物，包括 STT3A 和 DC2，在 DENV 和 ZIKV 感染过程中起着至关重要的作用。此外，他们还成功鉴定出一种小分子化合物 NSC - 323241，它能够破坏 STT3A 介导的蛋白复合物组装，有效抑制 DENV 和 ZIKV 的感染。这一研究成果发表在《iScience》杂志上，为开发新型抗黄病毒疗法提供了全新的思路和方向，具有重要的科学意义和临床应用价值。

在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。首先，利用 CRISPR - Cas9 技术构建了单个 OST 亚基敲除的细胞系，以此来全面研究各亚基在病毒感染中的作用。其次，通过免疫共沉淀（co - IP）技术，检测 STT3A 与病毒非结构蛋白之间的相互作用，深入探究蛋白复合物的组装机制。此外，运用定量逆转录聚合酶链反应（RT - qPCR）技术，对细胞内病毒 RNA 复制水平进行定量分析，从而明确病毒感染过程中的关键环节。

研究结果具体如下：

1. OST 亚基敲除细胞系的构建与验证：研究人员利用 CRISPR - Cas9 技术，成功在 HEK293T 细胞中构建了多个 OST 亚基的敲除细胞系。通过蛋白质免疫印迹（western blot）和基因组测序等方法进行验证，发现 STT3A 敲除不仅导致 STT3A 蛋白缺失，还显著降低了 DC2 和 KCP2 蛋白的表达，表明 STT3A 是 STT3A 亚复合物的主要支架，其结构的完整性对维持其他亚基的稳定性至关重要。
2. OST 亚基对 DENV 和 ZIKV 感染的影响：用不同病毒株感染敲除细胞系和野生型细胞，通过细胞内染色结合荧光激活细胞分选（FACS）分析发现，STT3A^-/-或 STT3B^-/-细胞可完全限制 DENV2 感染；DC2^-/-细胞对 DENV2 和 ZIKV 感染也有显著抑制作用，而 KCP2^-/-、MAGT1^-/-和 TUSC3^-/-细胞对 DENV2 感染无明显限制作用。这表明不同 OST 亚基对 DENV 和 ZIKV 感染的影响存在差异，STT3A 亚复合物在病毒感染过程中发挥着更为关键的作用。
3. STT3A 介导的蛋白复合物形成：通过免疫共沉淀实验发现，STT3A 可与 DENV 的 NS1、NS2A、NS2B - 3、NS4A 和 NS4B 蛋白相互作用，其中与 NS2B - 3 的相互作用最强。进一步研究表明，DENV 感染可诱导形成包含 STT3A 亚复合物、转位复合物和 DENV 非结构蛋白的大型蛋白复合物，为病毒复制提供了重要的平台。
4. STT3A 支架的拓扑结构：对 STT3A 进行系列截短突变实验，发现不同的宿主和病毒蛋白与 STT3A 的结合区域不同。例如，RPN1 通过 TM13 与 STT3A 相互作用，RPN2 主要通过 TM1 与 STT3A 结合，同时 TM13 也有一定贡献。只有全长的 STT3A 才能有效挽救 STT3A^-/-细胞中的 DENV2 复制，这表明 STT3A 作为支架，通过不同结构域与多种蛋白相互作用，组装成大型蛋白复合物，对病毒感染至关重要。
5. DC2 在 DENV 感染中的作用：对 DC2 进行 10 个氨基酸的连续缺失突变，发现 DC2 中间区域（aa 21 - 110）和 C 末端区域（aa 131 - 149）对 DENV 感染至关重要。DC2^-/-细胞中，STT3A 与其他 OST 亚基和病毒蛋白的相互作用发生改变，导致病毒感染受到抑制，说明 DC2 在维持 STT3A - DENV 蛋白复合物的正常组装和病毒感染过程中发挥着不可或缺的作用。
6. 小分子化合物的作用：筛选多种化合物后发现，NSC - 323241 能够有效抑制 DENV2 和 ZIKV - MR766 的感染。机制研究表明，该化合物可破坏 STT3A 介导的蛋白复合物组装，尤其是减弱 STT3A 与 DDOST 的相互作用，但不影响 OST 亚基的 mRNA 和蛋白表达水平。在人胎儿神经祖细胞（hNPCs）中，NSC - 323241 也能有效抑制 ZIKV 感染，且细胞毒性较低，为抗黄病毒治疗提供了新的潜在药物。

研究结论和讨论部分指出，该研究全面分析了 OST 亚基在 DENV 和 ZIKV 感染中的作用，揭示了 STT3A 的拓扑结构和支架功能，以及 DC2 在病毒感染中的关键作用。同时，鉴定出的小分子化合物 NSC - 323241 为开发新型抗黄病毒疗法提供了有价值的线索。然而，研究也存在一定的局限性，如缺乏病毒在 STT3A 包裹的囊泡内复制的超微结构证据，NSC - 323241 是否特异性靶向 STT3A 或 STT3B 亚复合物仍需进一步研究。尽管如此，这项研究为后续深入探究黄病毒感染机制和开发抗病毒药物奠定了坚实的基础，有望在未来为防控 DENV 和 ZIKV 感染带来新的希望和突破。