首个可被黄病毒蛋白酶剪切的促病毒因子

一、研究背景

寨卡病毒（ZIKV）是一种新兴的经节肢动物传播的RNA病毒，属于黄病毒科黄病毒属。寨卡病毒的感染可引起自限性的急性传染病，但部分感染病例会引起严重的神经系统损害，如吉兰-巴雷综合征和新生儿小头畸形。2015年，寨卡病毒疫情在巴西暴发，随即蔓延至美洲大陆，并迅速波及多个国家和地区。因此，寨卡病毒对全球公共卫生安全构成了重大的威胁。然而，目前尚无针对寨卡病毒感染的特定疫苗和药物。

诸多研究显示脂质代谢在黄病毒感染过程中发挥了重要的作用。例如，脂肪酸合成酶增加脂肪酸合成并促进登革病毒复制；肌醇需要酶1α通过影响硬脂酰辅酶A去饱和酶1介导的脂质代谢，参与并促进了寨卡病毒的复制。然而这些因子仅是冰山一角，尚有许多脂代谢相关因子在寨卡病毒复制中的作用仍然未知。

二、研究进展

为了探究黄病毒复制与脂代谢宿主因子的内在联系，中山大学中山医学院刘超与张萍团队通过siRNA small pool筛选技术，在12个参与脂质代谢的关键蛋白中鉴定得到1个新的寨卡病毒复制依赖的脂代谢因子——二酰基甘油O-酰基转移酶2（DGAT2）。寨卡病毒的复制水平在DGAT2敲降细胞系中显著下降，并可通过DGAT2的回补表达得到恢复。随后，通过寨卡病毒复制子实验，作者进一步证明DGAT2作用于寨卡病毒的RNA复制阶段。

由于许多宿主因子可以通过病毒非结构（NS）蛋白被招募到寨卡病毒复制复合体中，作者推测DGAT2可能通过与病毒NS蛋白互作参与了复制复合体的形成。作者发现除NS5外，其他病毒NS蛋白均与DGAT2存在不同程度的互作；尤为有趣的是，DGAT2还可被病毒蛋白酶NS2B3剪切。此外，作者还发现人和鼠的DGAT2均能被寨卡病毒和登革病毒的蛋白酶NS2B3剪切，表明DGAT2是黄病毒蛋白酶的新作用靶点。随后，通过对DGAT2序列的生物信息学分析和构建DGAT2截短体/突变体，作者最终确定 ¹²²R-R-S¹²⁴位点是寨卡病毒NS2B3在DGAT2中的剪切位点。

有研究报道DGAT2可经泛素-蛋白酶体途径快速降解，但去除其TMD结构域后可显著增强其稳定性。同样，作者也发现被NS2B3剪切的DGAT2-C125剪切体（不包含TMD结构域）较之完整的DGAT2其稳定性显著增强，并足以支持病毒的复制。由于DGAT2参与了脂滴的形成，且脂滴是病毒复制的能量来源，作者通过检测比较DGAT2敲降细胞和DGAT2剪切体回复细胞的脂滴水平，发现DGAT2剪切体足以调控脂滴的形成。综上所述，这些结果表明DGAT2可通过调节脂滴的形成来促进寨卡病毒的复制。

三、未来展望

本研究发现了脂代谢因子DGAT2是黄病毒蛋白酶NS2B3的新靶标，这是首个被发现的可被黄病毒蛋白酶剪切的促病毒因子。本研究深入阐明了DGAT2与寨卡病毒相互作用的分子机制：DGAT2在寨卡病毒感染后，被招募至病毒复制复合物中，并被病毒蛋白酶NS2B3剪切，从而增强DGAT2的稳定性；剪切后的DGAT2锚定于内质网和脂滴之间，通过调节脂滴的形成，为病毒复制提供能量，最终促进病毒的复制。本研究解析了宿主脂代谢与黄病毒互作网络中的关键因子，有望为特异性靶向寨卡病毒的药物研发提供新的作用靶点。