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鸭甲肝病毒1型3CD和3D蛋白调控hnRNP K表达及核质转运促进病毒翻译与复制的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月27日 来源:Poultry Science 4.2
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本研究针对鸭甲肝病毒1型(DHAV-1)如何劫持宿主因子hnRNP K促进自身增殖的科学问题,通过系统解析病毒非结构蛋白3CD/3D与hnRNP K的互作机制,首次发现DHAV-1通过上调hnRNP K表达并诱导其核质转位,形成3CD/3D-hnRNP K-UTR三元复合物,进而正调控病毒IRES介导的翻译和基因组复制。该研究为理解小RNA病毒宿主互作提供了新范式,发表于《Poultry Science》。
鸭甲肝病毒1型(DHAV-1)是严重危害水禽养殖业的病原体,其基因组RNA的翻译和复制高度依赖宿主细胞因子。尽管已知异质核糖核蛋白K(hnRNP K)能调控多种病毒的增殖,但该蛋白如何被DHAV-1劫持,以及病毒非结构蛋白在此过程中的作用机制尚不清楚。这项发表在《Poultry Science》的研究,首次揭示了DHAV-1通过3CD和3D蛋白调控hnRNP K的全新机制,为理解小RNA病毒的宿主劫持策略提供了重要见解。
研究团队采用Western blot、免疫共沉淀(co-IP)、RNA免疫沉淀(RIP)、双荧光素酶报告系统等关键技术,结合免疫荧光和核质分离实验,系统分析了hnRNP K在DHAV-1感染过程中的动态变化及其功能机制。实验使用鸭胚成纤维细胞(DEFs)和HEK293T细胞模型,通过构建hnRNP K截短突变体,解析了其与病毒蛋白的互作域。
DHAV-1促进hnRNP K表达和核质转运
研究发现DHAV-1感染早期显著上调hnRNP K表达,并通过间接免疫荧光和核质分离实验证实病毒诱导hnRNP K从核内转位至胞质,与病毒RNA共定位。RNA免疫沉淀进一步验证hnRNP K与病毒基因组直接互作。
hnRNP K促进DHAV-1翻译和复制
双荧光素酶报告系统显示,过表达hnRNP K使DHAV-1 IRES活性提升2.5倍,而敲低hnRNP K则显著抑制病毒蛋白VP3表达。RT-qPCR证实hnRNP K正调控病毒RNA合成,表明其具有双重促进作用。
hnRNP K特异性结合DHAV-1 5'UTR IRES和3'UTR
RNA pull-down实验首次发现hnRNP K通过KH2-KH3结构域结合IRES,通过KH1-KH2结构域结合3'UTR。截断突变分析显示,KH1和KI结构域缺失分别削弱和完全破坏hnRNP K与3CD/3D的互作能力。
3CD和3D调控hnRNP K表达与定位
病毒蛋白筛选实验显示,3CD和3D能剂量依赖性地上调hnRNP K表达。共免疫沉淀证实二者通过hnRNP K的KH1和KI结构域直接互作,且3CD/3D共表达可改变hnRNP K的核质分布。
3CD/3D与hnRNP K互作促进病毒增殖
关键发现表明,hnRNP KΔ191-328突变体因缺失KI域而丧失促病毒活性,而保留KH1域的hnRNP KΔ1-110仍具功能。三者形成复合物协同结合病毒UTR,可能是其发挥作用的结构基础。
这项研究创新性地揭示了DHAV-1通过3CD/3D-hnRNP K分子轴劫持宿主翻译机器的全新机制:病毒非结构蛋白不仅激活hnRNP K表达,还介导其核输出并辅助其结合病毒RNA元件。该发现拓展了对小RNA病毒宿主因子调控的认知,为开发靶向病毒-宿主互作的抗病毒策略提供了理论依据。特别值得注意的是,hnRNP K与3'UTR的互作在RNA病毒中属首次报道,为理解病毒基因组环化机制开辟了新视角。研究结果对水禽病毒性肝炎的防控具有重要指导价值。
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