JVI |哈兽研解析高致病性蓝耳病病毒PRRSV-2组装机制

近日，中国农业科学院哈尔滨兽医研究所汤艳东/蔡雪辉/安同庆团队在高致病性PRRSV-2组装机制研究中取得进展。相关文章发表在Journal of Virology，题为The full-length nsp2 replicase contributes to viral assembly in highly pathogenic PRRSV-2。该研究提出Nsp2参与HP-PRRSV-2的组装新机制。为PRRSV病毒防控以及抗病毒靶点提供参考。PRRSV，猪繁殖和呼吸障碍综合症病毒，能够引起蓝耳病，是影响养猪业的重要病毒，目前，PRRSV包膜蛋白与核衣壳蛋白的识别和组装机制尚不明确。

1. 1.PRRSV-2 N蛋白与不同病毒包膜蛋白之间的相互作用。

病毒膜蛋白包裹病毒N蛋白形成病毒粒子，理论上N蛋白应该与这些病毒膜蛋白发生相互作用。Co-IP实验表明。N蛋白未能与GP2a、GP3、GP4和M蛋白互作（图1A-1C和1E）。然而，N蛋白与GP5发生了互作（图1D）。随后，采用了双分子荧光互补（BiFC）试验也表明只有pVN-N和pVC-GP5组可见互作荧光信号（图1F）。这一结果进一步证实了N蛋白与GP5之间存在相互作用。然而，使用流式细胞仪定量，只有4.46%的细胞呈荧光阳性（图1F）。结果表明，虽然GP5与N蛋白存在相互作用，但其互作可能较弱，可能不足以进行病毒颗粒的组装。

图1：PRRSV-2 N蛋白与不同病毒膜蛋白之间的相互作用

1. 2.nsp2与N蛋白、病毒膜蛋白存在相互作用

由于GP5与N蛋白互作较弱，可能存在其他病毒蛋白促进N蛋白与膜蛋白之间的组装。该蛋白很可能是一种跨膜或病毒结构蛋白。已有研究表明nsp2可以包装到病毒粒子中。因此，对nsp2是否参与病毒组装进行了验证。通过Co-IP实验发现nsp2与N蛋白存在相互作用（图2A）。同时，所有这些病毒膜蛋白均能够与nsp2发生互作（图2B-2F）。BiFC实验进一步验证了该结果（图2G）。因此，nsp2可能在PRRSV的组装过程中起着关键作用。

图2：nsp2与N 蛋白、病毒膜蛋白存在相互作用

1. 3.nsp2促进了N蛋白与病毒膜蛋白的组装。

为了证实nsp2是否参与了N蛋白与膜蛋白的组装。在Co-IP实验中，GP2a、GP3和GP4无法与N蛋白结合（如图1）。然而，在nsp2存在的情况下，GP2a、GP3和GP4能够与N蛋白结合（图3A、3B和3C）。不论nsp2是否存在，GP5都能够与N蛋白结合（图1D和3D）。然而，对于M蛋白，只有在nsp2存在的情况下才能与N蛋白结合（图 3E）。

图3：nsp2促进了N蛋白与病毒膜蛋白的组装

本研究最后证实了组装发生在内质网（ER），内质网-高尔基体中间体中（ERGIC）， 同时提出了PRRSV的组装模式图。

图4：HP-PRRSV组装示意图。

总之，该研究阐明了nsp2的一种新功能，为PRRSV的组装提供了新的见解，并增进了对PRRSV生命周期的理解。该研究得到十四五国家重点研发计划“濒危与青藏高原动物疫病防控技术研发与应用”的支持（项目编号2023YFD1801300）。

文章链接：https://journals.asm.org/doi/10.1128/jvi.01821-24