中国农业大学团队在宿主p21蛋白抗流感病毒机制领域取得...

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近日，中国农业大学刘金华教授、孙怡朋教授、代重山副教授团队在国际权威学术期刊《PLoS Pathogens》在线发表了题为“p21 restricts influenza A virus by perturbing the viral polymerase complex and upregulating type I interferon signaling”的最新研究成果，首次揭示了p21通过干扰病毒聚合酶复合物和阻断HO-1降解促进IRF3激活增强I型干扰素表达抑制A型流感病毒复制的机制，阐明了宿主蛋白p21限制IAV的一种新的抗病毒疗法。
甲型流感病毒(Influenza A virus, IAV)是最常见的呼吸道病原体之一，全球每年至少造成50万人死亡。甲型流感病毒对公共卫生和经济稳定构成造成了持续威胁。在过去几十年里，疫苗和抗病毒药物在控制和治疗IAV感染方面取得了巨大成功，但季节性IAV仍存在。因此，迫切需要新的抗病毒策略，包括不同的病毒靶点、细胞靶点或免疫调节药物。由于病毒聚合酶复合体的结构和活性不同于在宿主细胞中发现的酶，因此它是一个具有前景的选择性抑制病毒复制的药物靶点。该研究团队基于长期积累的动物流感病毒研究基础，结合全基因组RNAi文库筛选，以及体外和体内病毒研究模型，首次揭示了p21的抗流感病毒机制。研究结果表明，p21通过干扰病毒聚合酶复合物和阻断HO-1降解促进IRF3激活上调I型干扰素信号转导抑制A型流感病毒复制，并筛选鉴定了p21的一个8氨基酸肽作为有效抑制IAV复制的最小基序。

研究发现，IAV感染细胞后宿主蛋白p21被激活激活，p21能够直接与病毒聚合酶酸性蛋白结合，并通过破坏核糖核蛋白复合物的形成来限制IAV聚合酶的活性。此外，本研究还发现p21能够通过阻断HO-1 k48连接的多聚泛素化降解来促进IRF3的激活，从而激活I型干扰素通路这一新机制。该团队进一步鉴定了p21的一个8氨基酸肽作为有效抑制IAV复制的最小基序，且该基序并未通过p21的主要功能细胞周期调控来发挥抗流感病毒作用,因此可作为宿主抗流感病毒的潜在靶点。细胞和小鼠实验证实，治疗性给药均能抑制IAV的复制并改善病毒感染引起的肺损伤。
该研究提供了一种新的宿主抗流感病毒机制，对阐明宿主蛋白抑制IAV的分子机制具有重要意义。同时，该研究为新型抗流感药物的开发提供了理论依据，对重要人畜共患病的防控具有重要参考价值。

中国农业大学动物医学院博士马超（现已毕业）为该论文的第一作者，中国农业大学动物医学院刘金华教授、代重山副教授和孙怡朋教授为本文的共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金项目的资助。