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越来越多的证据表明猪伪狂犬病病毒(PRV)可跨物传播，对人类构成潜在威胁。研究发现PRV不仅依赖病毒蛋白，还依赖宿主蛋白来完成复制过程。因此，了解病毒蛋白与宿主蛋白之间的相互作用对阐明PRV的发病机制和为抗病毒治疗提供有价值的靶点。PRV gB是最保守的包膜糖蛋白，与单纯疱疹病毒1 (HSV-1)的gB蛋白有50%的氨基酸序列相同。然而，与HSV-1 gB相比，PRV gB含有一个弗林蛋白酶（furin）裂解位点(FCS)“RRARR”，该位点可被大多数细胞中普遍表达的furin所裂解。
近日，中国农业科学院哈尔滨兽医研究所猪蓝耳病与伪狂犬病研究创新团队发现宿主蛋白Neuropilin-1（NRP1）与PRV gB，gD，gH, gL相互作用，从而促进PRV吸附，进入以及膜融合过程，最终促进PRV的增殖。相关成果以题为“Neuropilin-1 facilitates pseudorabies virus replication and viral glycoprotein B promotes its degradation in a furin-dependent manner” 发表在《Journal of Virology》杂志。
首先研究人员在RK13，HEK293T，Vero-E6等细胞中高表达NRP1以及在神经细胞SK-N-SH细胞中干扰NRP1验证了NRP1对病毒复制的作用，结果表明NRP1可促进PRV的复制。随后使用不含furin的Lovo细胞进一步证明NRP1促进PRV的复制不依赖于FCS（图1）。
图1：NRP1促进PRV复制
为了进一步探究PRV生命周期中的哪些步骤是由NRP1调控的，作者分别探究了NRP1对PRV生命周期各个步骤的影响。首先作者在CHO细胞中过表达NRP1及PRV已知受体Nectin-1，感染荧光素酶报告病毒6h后检测荧光素酶信号，结果发现Nectin-1较对照增高23倍，NRP1较对照增高2倍。由此说明NRP1可促进PRV进入（图2）。
图2：NRP1促进PRV进入
由于NRP1定位在细胞表面，所以作者进一步探究了NRP1对PRV吸附过程的影响。通过在高表达NRP1的CHO和HEK293T细胞中感染1MOI病毒以及在干扰NRP1的SK-N-SH和SH-SY5Y细胞中感染1MOI病毒，4℃吸附2h后检测病毒拷贝，结果表明NRP1促进 PRV的吸附（图3）。
图3：NRP1促进PRV吸附
细胞间融合在PRV感染过程中起十分关键的作用，在体外共转染PRV糖蛋白gB，gD，gH和gL可模拟膜融合过程。作者通过共转染NRP1及gB，gD，gH和gL以及使用哺乳动物双杂交系统发现NRP1促进 PRV糖蛋白gB，gD，gH和gL介导的细胞间融合（图4）。
图4：NRP1促进PRV糖蛋白gB，gD，gH和gL介导的细胞间融合
为了证明NRP1促进PRV细胞融合的具体机制，作者通过CO-IP与BiFC实验探究了NRP1与介导膜融合糖蛋白gB，gD，gH和gL的相互作用，结果发现NRP1与gB、gD和gH相互作用，但与gL没有相互作用（图5）。
图5：NRP1与gB、gD和gH相互作用，但与gL没有相互作用
在探究NRP1和病毒糖蛋白之间的相互作用时，作者发现NRP1可被gB特异下调，但不会被gD、gH或gL下调。进一步使用泛素蛋白酶体途径抑制剂MG132及自噬溶酶体途径抑制剂CQ发现病毒蛋白gB通过溶酶体依赖途径促进NRP1降解（图6）。
图6：gB通过溶酶体途径促进NRP1降解
最后为了探究PRV gB中的FCS是否影响PRV毒力，作者生成了PRV gB-Δ500R、PRV gB-Δ500-501RA和PRV gB-Δfurin三种gB FCS突变病毒进行小鼠动物实验，结果发现在小鼠体内，PRV-Δfurin毒力明显减弱，表明furin在PRV致病性方面起到重要作用（图7）。
图7：gB缺乏FCS可显著降低小鼠体内PRV的毒力
总的来说这些结果详细的阐述了NRP1影响NRP1复制的分子机制，为开发新型抗病毒药物提供依据。博士生陈萌，博士后汪孟航为本文的共同第一作者，哈尔滨兽医研究所蔡雪辉研究员，尹鑫研究员，汤艳东副研究员为本文的共同通讯作者。
来源：病毒学界
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