寨卡病毒粒子组装模型被成功揭示，深入研究了NS2A蛋白的...

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4月8日，国际学术期刊《Emerg Microbes Infect》在线发表了病毒学国家重点实验室陈新文研究组的最新研究成果。论文题为Genetic and biochemicalcharacterizations of Zika virus NS2A protein（寨卡病毒NS2A蛋白的遗传和生化特征），该工作揭示了寨卡病毒非结构蛋白2A（Nonstructural protein 2A，NS2A）的膜拓扑结构并鉴定了其在病毒RNA复制以及病毒粒子装配中发挥的功能。





寨卡病毒的感染可以造成灾难性的后果，如引起孕妇的先天性寨卡综合症以及成人的吉兰-巴雷综合症（Guillain-Barre syndrome, GBS），理解寨卡病毒复制的分子机制对于抗病毒策略以及疫苗的发展至关重要。

本文报导了对于寨卡NS2A蛋白的结构和功能鉴定。研究人员通过生物化学手段揭示寨卡NS2A蛋白包含一个横跨内质网膜的单个跨膜结构域以及6个与内质网膜外周联系的膜相关区域，并在功能分析中确定了对于病毒RNA复制或者病毒粒子装配至关重要的寨卡NS2A蛋白质残基位点。在反式互补实验中，只有造成装配缺陷的NS2A突变体能够被外源提供的野生型寨卡NS2A蛋白回复并重新包装出病毒，而病毒RNA合成缺陷的NS2A突变体不能被回复，该结果表明病毒装配复合体中的NS2A蛋白能通过反式作用被招募，而病毒复制复合体中的NS2A蛋白只能通过顺式作用被招募。





Figure. A topological model of ZIKV NS2A. (A) A model of ZIKV NS2A membrane topology

本文据此提出了一种黄病毒组装模型，其中NS2A蛋白在病毒组装过程中对病毒结构和非结构蛋白以及病毒基因组RNA的调控起着核心作用。





张櫶文博士为第一作者；病毒学国家重点实验室陈新文研究员、德克萨斯大学医学分部谢旭平博士、史佩勇教授为共同通讯作者。该工作得到了美国预防和疾病控制中心及国家健康研究院等的支持。

  



原文链接：https://www.tandfonline.com/doi/ ... 221751.2019.1598291

ABSTRACT：Zika virus (ZIKV) can cause devastating congenital Zika syndromes in pregnant women and Guillain-Barre syndrome in adults. Understanding the molecular mechanism of ZIKV replication is essential for antiviral and vaccine development. Here we report the structural and functional characterization of ZIKV NS2A protein. Biochemical structural probing suggests that ZIKV NS2A has a single segment that traverses the ER membrane and six segments that peripherally associate with the ER membrane. Functional analysis has defined distinct NS2A residues essential for viral RNA synthesis or virion assembly. Only the virion assembly-defective mutants, but not the RNA synthesis-defective mutants, could be rescued through trans complementation with a wide-type NS2A protein. These results suggest that the NS2A molecules in virion assembly complex could be recruited in trans, whereas the NS2A molecules in viral replication complex must be recruited in cis. Together with previous results, we propose a flavivirus assembly model where NS2A plays a central role in modulating viral structural and nonstructural proteins as well as genomic RNA during virion assembly.

DOI：10.1080/22221751.2019.1598291