非洲猪瘟病毒pMGF505-9R通过促进RING finger蛋白125自泛素化增强RIG-I样受体信号通路

【字体: 时间:2025年09月01日 来源:Journal of Biological Chemistry 3.9

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  非洲猪瘟病毒(ASFV)如何调控宿主天然免疫应答尚存诸多未知。研究人员通过全基因组筛选发现ASFV非结构蛋白pMGF505-9R能显著增强IFN-β和IL-1β表达,机制研究表明该蛋白通过促进E3泛素连接酶RNF125自泛素化降解,解除其对RIG-I/MDA5/MAVS的K48泛素化抑制,从而增强RLR信号通路。这项发表于《Journal of Biological Chemistry》的研究首次揭示ASFV具有正向免疫调控功能,为疫苗研发提供新靶点。

  

非洲猪瘟(ASF)作为全球养猪业的头号杀手,其病原体非洲猪瘟病毒(ASFV)具有复杂的免疫逃逸机制。令人困惑的是,临床发现ASFV感染会引发剧烈炎症反应,但绝大多数已知病毒蛋白都显示免疫抑制功能。这种矛盾现象暗示ASFV可能隐藏着未被发现的免疫激活元件。更关键的是,当前ASFV减毒疫苗研发面临免疫原性不足的瓶颈,亟需鉴定能增强宿主免疫应答的病毒基因靶点。

扬州大学Chen Zhenhai团队在《Journal of Biological Chemistry》发表的研究解开了这个谜题。研究人员采用双荧光素酶报告系统全基因组筛选160个ASFV蛋白,发现6个能激活IFN-β启动子的候选分子,其中多基因家族505成员pMGF505-9R表现最突出。通过构建基因缺失毒株、免疫共沉淀、泛素化分析等关键技术,结合PAMs(猪肺泡巨噬细胞)感染模型,系统阐明了其分子机制。

Interferon和Inflammatory Responses在感染ASFV的PAMs中被激活

时间梯度实验显示,ASFV CN/JS-1/2024株感染后,IFN-α、IFN-β和IL-1β mRNA水平随时间递增,而TNF-α和IL-6在2小时即达峰值,证实该毒株能触发I型干扰素和炎症反应。

pMGF505-9R促进IFN-β和IL-1β产生

该蛋白不仅剂量依赖性地增强IFN-β和NF-κB启动子活性,还能提升poly(I:C)诱导的IFN-β/IL-1β表达,促进IRF3和NF-κB磷酸化。功能实验显示其显著抑制VSV和SeV复制,证实具有抗病毒效应。

pMGF505-9R激活RIG-I样受体(RLR)信号通路

该蛋白特异增强RIG-I-IN、MDA5和MAVS介导的IFN-β启动子激活,对TBK1和IRF3-5D作用较弱,提示其作用于MAVS上游。

pMGF505-9R通过减少K48泛素化提高RIG-I/MDA5/MAVS表达

蛋白质组分析发现pMGF505-9R能剂量依赖性地增加RIG-I、MDA5和MAVS蛋白水平,但不影响其mRNA。进一步证实其特异性降低这些分子的K48泛素化修饰,而非K63或K11类型。

pMGF505-9R破坏RNF125与底物的结合

免疫共沉淀揭示pMGF505-9R与E3泛素连接酶RNF125直接互作,剂量依赖性地阻断RNF125与RIG-I/MDA5/MAVS的结合。

pMGF505-9R促进RNF125自泛素化和降解

该蛋白通过增强RNF125自身E3活性介导其K48泛素化降解。酶活缺陷突变体(RNF125-LD)实验证实这一过程依赖RNF125的泛素连接酶功能。

ASFVΔMGF505-9R感染诱导减弱的干扰素反应

构建的基因缺失毒株在PAMs中复制力与亲本株相当,但IFN-α、IFN-β、IL-1β和IL-10表达显著降低,证实pMGF505-9R在病毒感染中起免疫增强作用。

这项研究颠覆了人们对ASFV蛋白功能的传统认知,首次揭示病毒通过"解除刹车"策略——即利用pMGF505-9R拮抗宿主负调控因子RNF125,增强RLR信号通路活化。这种独特的免疫调控机制可能帮助病毒在感染后期促进炎症反应,有利于其传播。从应用角度看,该发现为设计保留免疫刺激基因的减毒疫苗提供了理论依据,MGF505-9R可作为疫苗开发的分子标尺——保留其序列可能增强疫苗免疫原性,删除则可能降低毒力。研究还拓展了对病毒与宿主互作的理解,提示大型DNA病毒的免疫调控具有"阴阳平衡"的复杂性。

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