蜱传内罗病毒借助OTU蛋白酶逃逸人体抗病毒信号


图注:克里米亚-刚果出血热(CCHF)病毒颗粒示意图。CCHF是一种蜱传病毒,可导致人类重症病毒性出血热,症状包括高热、出血及多器官衰竭,近1/3的CCHF病毒感染病例为致死性。图片来源:RUSLANAS BARANAUSKAS / 科学图片库 / 盖蒂图片社

夏季是蜱虫活动高峰期,同期会出现莱姆病、落基山斑点热等常见蜱传疾病威胁。但科学家指出,另一类蜱传病原体正悄然蔓延:内罗病毒是一类多样性丰富的负义RNA病毒,在亚洲、欧洲、非洲的蜱虫种群中广泛携带,目前已入侵美国西部。多种内罗病毒可感染人类,引发高热、剧烈头痛,部分病例可出现器官功能障碍。该病毒科成员克里米亚-刚果出血热病毒(CCHFV)感染致死率高,被列为全球级公共卫生威胁。

内罗病毒存在于可叮咬野生动物、家畜及人类的蜱虫体内。近期中国、日本均报告了人类感染病例,涉及松岭病毒(SGLV)、塔城蜱病毒1型(TTV1)及Yezo病毒(YEZV)。同源病毒北吉病毒(BJNV)曾在中国东北引发暴发,累计感染超100例。在美国西海岸,研究人员近期在西方革蜱(Dermacentor occidentalis,已证实可传播落基山斑点热的蜱种)中检出太平洋海岸蜱内罗病毒(PCTNV)。正如研究论文所述:“太平洋海岸蜱内罗病毒近期在加利福尼亚州门多西诺地区被检出,其携带蜱种已知可携带人类病原体,且在全州范围内分布广泛。”

这项题为《新发人类内罗病毒OTU蛋白酶毒力因子的结构与功能研究进展》的新研究发表于《ACS感染性疾病》(ACS Infectious Diseases),揭示了这类新发病毒逃逸人体免疫防御的潜在机制。所有正内罗病毒均编码一种名为卵巢肿瘤蛋白酶(OTU)的特异性酶,可移除人体蛋白上的小分子蛋白标签——泛素与干扰素刺激基因15(ISG15)。上述标签通常作为激活免疫应答的警报信号,移除标签后病毒可有效实现免疫逃逸。论文指出:“OTU具有不同水平的去泛素化(DUB)活性与去ISG化活性,可辅助病毒实现免疫逃逸,是病毒的关键毒力因子。”

本研究中,研究人员分离了4种新发内罗病毒(SGLV、TTV1、YEZV、PCTNV)的OTU蛋白酶,比较了其移除免疫信号蛋白标签的能力。其中PCTNV的OTU蛋白酶活性最为突出,移除泛素与ISG15的能力最强,提示PCTNV逃逸人体免疫的能力异常突出,由于该病毒由太平洋沿岸常见的可叮咬人类的蜱种携带,这一结果引发了公共卫生担忧。

研究团队还解析了数种OTU蛋白酶的高分辨率晶体结构。基于这些结构生物学结果,研究人员训练了计算模型,可初步预测哪些内罗病毒的潜在威胁最高。作者在文中表示:“本研究获得的生化与结构生物学结果为预测现有及新发内罗病毒的OTU活性提供了可行路径。”

这类预测工具可帮助公共卫生机构在新发蜱传病毒大范围传播前开展监测。本研究通讯作者、加州大学河滨分校Scott D. Pegan博士指出:“本研究进一步强调,我们不仅需要警惕蜱虫叮咬,还需关注叮咬个体的蜱虫种类,因为其可能携带我们既往常规监测范围之外的病原体。”


专业注释

  1. 去ISG化:移除蛋白上ISG15修饰的过程,可抑制免疫激活
  2. 负义RNA病毒:基因组为负链RNA,需先合成正链才可翻译蛋白的病毒
  3. 去泛素化:移除蛋白上泛素修饰,调控蛋白功能与稳定性的过程

特别声明

1、本页面内容包含部分的内容是基于公开信息的合理引用;引用内容仅为补充信息,不代表本站立场。

2、若认为本页面引用内容涉及侵权,请及时与本站联系,我们将第一时间处理。

3、其他媒体/个人如需使用本页面原创内容,需注明“来源:[生知库]”并获得授权;使用引用内容的,需自行联系原作者获得许可。

4、投稿及合作请联系:info@biocloudy.com。