PLOS PATHOG|兰州兽医研究所科研团队在动物冠状病毒生命周期中双膜囊泡形成领域取得新进展

近日，中国农业科学院兰州兽医研究所科研人员在《PLoS Pathogens》上发表题为“Genome-scale CRISPR screen identifies TMEM198 driving double membrane vesicle formation in swine alphacoronavirus and murine betacoronavirus infected cells”的研究论文，该研究揭示了细胞内质网定位的TMEM198蛋白是α-冠状病毒及鼠β-冠状病毒MHV复制必需的宿主蛋白，TMEM198在冠状病毒生命周期的双膜囊泡（double-membrane vesicle, DMV）形成中发挥重要作用。

冠状病毒入侵宿主细胞后，病毒基因组正链RNA通过宿主系统翻译得到多蛋白链，这些多蛋白链被切割成多个成熟的非结构蛋白（Non structure protein, Nsp），其中部分Nsp引起细胞内膜系统重塑形成DMV，给病毒基因组复制提供环境。前期研究报道Nsp3和Nsp4是冠状病毒引起DMV形成的关键病毒蛋白，然而对于哪些宿主因子参与DMV形成却知之甚少。

针对这一知之甚少的科学问题，科研人员以猪α-冠状病毒TGEV为研究范式，通过猪全基因组敲除文库技术筛选并鉴定了TMEM198蛋白是TGEV复制和DMV形成的必需宿主蛋白。

进一步通过Nsp3和Nsp4诱导DMV形成模型，证实在TMEM198敲除细胞系中，Nsp3和Nsp4引起的DMV数量显著减少，回补TMEM198可以显著提升DMV数量，并进一步明确TMEM198的1-35位氨基酸是参与DMV形成的关键区域。在TMEM198敲除小鼠中，MHV复制及致病能力显著降低。

以上研究成果证实了宿主蛋白TMEM198是参与冠状病毒DMV形成的关键蛋白，为开发针对冠状病毒DMV形成的广谱新型抗病毒策略提供了重要理论依据。

博士研究生施磊为论文第一作者，中国农业科学院兰州兽医研究所郑海学研究员、王琦研究员为论文共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金面上项目，甘肃省科技重大专项，动物疫病防控全国重点实验室开放课题，中国农业科学院杰出青年英才项目、基础科学中心项目、创新工程项目等资助。