寨卡病毒粒子組裝模型被成功揭示，深入研究了NS2A蛋白的遺傳和生化特徵

4月8日，國際學術期刊《Emerg Microbes Infect》在線發表了病毒學國家重點實驗室陳新文研究組的最新研究成果。論文題為Genetic and biochemicalcharacterizations of Zika virus NS2A protein（寨卡病毒NS2A蛋白的遺傳和生化特徵），該工作揭示了寨卡病毒非結構蛋白2A（Nonstructural protein 2A，NS2A）的膜拓撲結構並鑒定了其在病毒RNA複製以及病毒粒子裝配中發揮的功能。

寨卡病毒的感染可以造成災難性的後果，如引起孕婦的先天性寨卡綜合症以及成人的吉蘭-巴雷綜合症（Guillain-Barre syndrome, GBS），理解寨卡病毒複製的分子機制對於抗病毒策略以及疫苗的發展至關重要。

本文報導了對於寨卡NS2A蛋白的結構和功能鑒定。研究人員通過生物化學手段揭示寨卡NS2A蛋白包含一個橫跨內質網膜的單個跨膜結構域以及6個與內質網膜外周聯繫的膜相關區域，並在功能分析中確定了對於病毒RNA複製或者病毒粒子裝配至關重要的寨卡NS2A蛋白質殘基位點。在反式互補實驗中，只有造成裝配缺陷的NS2A突變體能夠被外源提供的野生型寨卡NS2A蛋白回復並重新包裝出病毒，而病毒RNA合成缺陷的NS2A突變體不能被回復，該結果表明病毒裝配複合體中的NS2A蛋白能通過反式作用被招募，而病毒複製複合體中的NS2A蛋白只能通過順式作用被招募。

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

本文據此提出了一種黃病毒組裝模型，其中NS2A蛋白在病毒組裝過程中對病毒結構和非結構蛋白以及病毒基因組RNA的調控起著核心作用。

張櫶文博士為第一作者；病毒學國家重點實驗室陳新文研究員、德克薩斯大學醫學分部謝旭平博士、史佩勇教授為共同通訊作者。該工作得到了美國預防和疾病控制中心及國家健康研究院等的支持。

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.

本文轉自病毒學國家重點實驗室網站並適當編輯

本期編輯：蘇復

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