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肠道病毒脱壳机制研究取得进展

2025年12月30日 武汉病毒研究所
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肠道病毒71型(EV-A71)病毒成功入侵细胞的核心步骤之一,在于将其基因组RNA释放至细胞质,此过程称为脱壳。研究表明,EV-A71病毒颗粒内部存在被称为“口袋因子”的鞘脂类分子,该分子对于维持病毒结构的稳定具有重要作用。在感染后,“口袋因子”需在溶酶体中被移除,以触发病毒结构蛋白解离并释放RNA。然而,“口袋因子”自溶酶体中被移除后的具体转运机制仍不明确。

近日,中国科学院武汉病毒研究所研究团队揭示,宿主细胞内的溶酶体膜蛋白SPNS1可作为病毒“口袋因子”的转运体,介导其释放,从而启动病毒脱壳过程。该发现为阐明肠道病毒感染的关键机制提供了新视角,也为防治手足口病等疾病提示了潜在的新型药物靶点。

研究团队利用CRISPR-Cas9策略,筛选了支持EV-A71感染的宿主关键因子,鉴定了溶酶体膜蛋白SPNS1为EV-A71的重要宿主因子。SPNS1是一种已知的溶酶体脂质转运蛋白,负责将如溶血磷脂等脂类分子从溶酶体腔转运至细胞质。研究人员发现,在SPNS1基因敲除的细胞中,EV-A71的感染被明显抑制。为进一步阐明其作用分子机制,研究人员用叠氮标记了EV-A71病毒的“口袋因子”,并基于点击化学—铜离子催化的叠氮—炔烃环加成反应追踪“口袋因子”的位置。

在正常细胞中,病毒感染后,“口袋因子”从溶酶体内转移并扩散至细胞质,标志着“口袋因子”的成功释放与转运。而在SPNS1缺陷的细胞中,“口袋因子”始终局限于溶酶体中,病毒脱壳过程受阻,这直接证实了SPNS1是“口袋因子”溶酶体转运的关键执行者,且SPNS1的转运活性依赖于溶酶体的酸性环境。进一步研究表明,SPNS1通过其跨膜螺旋形成的特异性结构域识别并结合“口袋因子”。SPNS1的特定关键氨基酸残基(如R76和H427)对其转运功能至关重要,这些位点的突变会使SPNS1丧失支持病毒感染的能力。

相关研究成果发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。研究工作得到国家自然科学基金委员会等的支持。

SPNS1介导EV-A71“口袋因子”释放模式图

打印 责任编辑:曹旸

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