苏州大学戴建锋团队发现寨卡病毒NS1蛋白泛素化功能

2024年8月20日，苏州大学戴建锋教授团队在1区top期刊Advanced Science发表文章：Ubiquitination of NS1 confers differential adaptation of Zika virus in mammalian hosts and mosquito vectors。本研究发现了寨卡病毒NS1蛋白上的泛素化修饰在病毒感染哺乳动物宿主和蚊虫媒介中发挥了不同的功能，对病毒的流行进化起到了一定的作用。该研究提示了靶向病毒蛋白的翻译后修饰在抗病毒药物和疫苗开发中的潜在应用。

虫媒病毒感染严重威胁人类健康，包括蚊虫和蜱虫在内的节肢动物媒介可传播影响人类的多种病毒，其中尤其值得注意的例子是黄病毒科的RNA病毒，如登革病毒(DENV)、寨卡病毒(ZIKV)和日本脑炎病毒(JEV)。目前包括登革病毒、寨卡病毒和西尼罗病毒(WNV)在内的多种蚊媒黄病毒仍缺乏安全有效的疫苗和抗病毒疗法。

在病毒感染过程中，宿主和病毒蛋白上都会存在多种蛋白质翻译后修饰(PTMs)，调节病毒生命周期的多个过程。在本研究中，作者通过质谱蛋白组学的方法系统的研究了寨卡病毒蛋白上发生的翻译后修饰。鉴定了一个哺乳动物宿主E3泛素连接酶WWP2 (含WW结构域的E3泛素蛋白连接酶2)与寨卡病毒的NS1蛋白相互作用，并分别介导其265和284位赖氨酸发生K63和K48泛素化。WWP2介导的NS1泛素化通过泛素-蛋白酶体途径导致NS1降解，从而抑制哺乳动物宿主中ZIKV感染。此外，作者还发现与宿主WWP2高度同源的蚊虫蛋白Su(dx)能够泛素化蚊虫细胞中的NS1。出乎意料的是，蚊虫体内的Su（dx）介导的NS1泛素化促进了病毒在蚊虫中的复制，相应地，NS1 K265R泛素化突变病毒对蚊虫的传染性低于野生型病毒。该文章揭示了ZIKV NS1蛋白的泛素化使ZIKV对宿主和媒介的适应性不同，更重要的是，NS1 K265型毒株在蚊虫中适应性增强可能是K265型毒株在自然界中广泛流行的原因之一。以上发现为开发针对病毒蛋白翻译后修饰的抗虫媒病毒药物的提供了新的视角。

苏州大学皇晨晓博士、博士生蒋涛和高级实验师潘文为该论文的共同第一作者，苏州大学生物医学研究院戴建锋教授、中国医学科学院系统医学研究院/苏州系统医学研究所马烽教授为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金等项目的资助。

文章链接：http://doi.org/10.1002/advs.202408024