马Mx1和人MxA蛋白对抗甲型流感病毒差异机制研究

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干扰素介导的免疫应答是宿主对抗甲型流感病毒感染的关键特征。众所周知,干扰素诱导的Mx蛋白是对抗包括甲型流感病毒在内的多种病毒的有效抗病毒蛋白。流感病毒聚合酶是病毒复制的重要组成部分,细胞蛋白Mx1先前被发现与病毒聚合酶相互作用,影响聚合酶活性并具有种间限制特性。不同种属Mx1在进化上存在一定差异,可能在抗病毒跨种间传播中具有不同的分子机制。进行了进化分析,发现不同物种的NP序列具有较大的多样性。由于Mx1蛋白的多样性及Mx1对不同物种的流感病毒病呈现不同的拮抗活性,推断马流感病毒的NP可能已经进化出一种特定的分子特征来拮抗马eqMx1的限制作用,而这种分子特征可能无法克服人MxA的限制。因此,评估了人MxA和马Mx1蛋白对多种流感病毒株的抗病毒活性的差异。研究发现,人源MxA蛋白对非人类来源的IAV株具有抗病毒作用,而eqMx1只能抑制非马属动物来源的病毒的聚合酶活性。总的来说,与人源或马源流感病毒相比,Mx1蛋白对禽流感病毒具有更强的抑制作用。两株不同来源的IAV聚合酶报告系统中的聚合酶组分交换实验表明病毒核蛋白(NP)是Mx1的主要靶标分子。通过序列比对、基因片段互换及点突变技术,在马流感病毒株A/马/吉林/1/1989(H3N8JL89)和禽流感病毒株A/鸡/浙江/DTID-ZJU01/2013(H7N9ZJ13)的NP蛋白中分别鉴定出具有eqMx1抗性和敏感性的关键位点。发现,NP蛋白上G34S和H52N的双点突变会使H3N8JL89聚合酶对Mx1抗性显著降低,而H7N9ZJ13NP的反向突变N52H使其获得了对eqMx1的拮抗能力,能够逃脱eqMx1的限制。有趣的是,H7N9ZJ13NP S34G的点突变只能使其具有轻微的拮抗eqMx1的活性。利用反向遗传技术构建并拯救的H3N8JL89H52N点突变病毒也表明该点突变使H3N8JL89丧失了拮抗eqMx1限制作用的能力。总之,目前的研究评估了eqMx1的抗流感病毒活性,并在H3N8JL89NP上找到了对抗EqMx1作用的关键位点,这些结果丰富了对IAV和eqMx1之间的相互作用和序列进化的理解,并提示EqMx1是甲型流感病毒核蛋白进化的重要驱动力。
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