哈兽研研究人员发现线粒体相关内质网膜对慢病毒囊膜生成的调控机制

2022-10-20 22:10

近日，中国农业科学院哈尔滨兽医研究所马传染病与慢病毒病创新团队在解析慢病毒囊膜蛋白生成调控的分子机制方面取得重要进展。相关研究成果以“SYNJ2BP Improves the Production of Lentiviral Envelope Protein by Facilitating the Formation of Mitochondrion-Associated Endoplasmic Reticulum Membrane”为题发表于《病毒学杂志（Journal of Virology）》。该研究阐明了SYNJ2BP分子通过线粒体相关内质网膜调控慢病毒囊膜生成的机制。

马传染性贫血病毒（EIAV）与艾滋病毒（HIV）相似，在体内的主要靶细胞是免疫细胞，并且可在马体内长期潜伏感染，给养马业造成了巨大的经济损失。慢病毒囊膜蛋白（Envelope, Env）是病毒侵入宿主细胞必不可少的一种病毒蛋白。Env需要在内质网（Endoplasmic reticulum, ER）中进行折叠和修饰才能成熟，进而发挥生物学功能。但是，关于慢病毒Env在内质网中的氧化折叠调控机制未知。此外，慢病毒Env富含二硫键，在折叠过程中常发生错配，激活内质网应激反应后，被内质网相关的降解反应（ER-associated protein degradation, ERAD）降解。线粒体相关内质网膜（Mitochondrion-associated endoplasmic reticulum membrane, MAM）是一种内质网与线粒体连接的特殊结构。该结构在氧化蛋白折叠和内质网应激的调控过程中发挥重要作用。MAM是由一系列内质网和线粒体相关蛋白组成，其中SYNJ2BP分子对于MAM的形成至关重要。

该研究发现EIAV感染宿主细胞后，SYNJ2BP的表达量上调。为了验证SYNJ2BP在病毒复制中的关键作用，构建了SYNJ2BP缺失的细胞系，实验表明SYNJ2BP可提高EIAV病毒的感染效率。进一步研究发现，SYNJ2BP可促进MAM的形成，进而提高EIAV或HIV的Env生成，但是对于其他病毒蛋白，如结构蛋白Gag或非结构蛋白Rev的生成均没有作用。ATP和钙离子对于内质网中氧化蛋白折叠至关重要，进一步的研究表明，SYNJ2BP通过促进MAM的形成，提高Env过表达细胞内质网中的ATP和钙离子浓度，增加了Env的生成。除此之外，该研究首次发现EIAV的Env与HIV的Env相似，错误折叠后被ERAD调控并降解，当SYNJ2BP促进MAM形成后，提高了EIAV和HIV的Env在内质网中的正确折叠率，避免激活更多的内质网应激反应和ERAD降解。

该研究首次发现了内质网和线粒体连接结构MAM可通过调控慢病毒Env的生成，影响病毒复制，同时揭示了SYNJ2BP在此过程中发挥的关键分子功能。该发现有助于进一步在亚细胞和细胞微环境水平揭示慢病毒的复制机制。

该研究得到国家自然基金面上项目（31772720，32170169和32172831）的资助。段盈伊、王欣慧和孙克会为文章的共同第一作者，杜承副研究员和王晓钧研究员为通讯作者。

文章链接：https://journals.asm.org/doi/10.1128/jvi.00549-22

来源：中国农业科学院哈尔滨兽医研究所、病毒学界

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