韓 燾，徐 琦，原 霖，翟新驗(yàn)

（中國(guó)動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心OIE 豬繁殖與呼吸綜合征參考實(shí)驗(yàn)室，北京 大興102618）

真核細(xì)胞的細(xì)胞核由核膜包裹為封閉的細(xì)胞 器，核酸及蛋白質(zhì)等的轉(zhuǎn)移通過嵌在核膜上的核孔復(fù)合體（NPS）進(jìn)行。一些小分子物質(zhì)，如代謝產(chǎn)物通過核孔復(fù)合體被動(dòng)擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞核，而大分子的運(yùn)輸通常由特異性的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途經(jīng)通過核孔復(fù)合體，核質(zhì)穿梭蛋白通常存在核定位信號(hào)（NLS）或者核輸出信號(hào)（NES），可以通過可溶性運(yùn)輸因子karyopherinβ（importinβ）家族介導(dǎo)高效的核質(zhì)運(yùn)輸。一些細(xì)胞核蛋白的核質(zhì)運(yùn)輸通常需要翻譯后的泛素化或SUMO 化，比如SAE，ErbB4，p53 和PTEN[1]，病毒感染過程中普遍存在病毒蛋白的核質(zhì)穿梭，許多病毒的核蛋白利用宿主細(xì)胞核質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)進(jìn)行核質(zhì)穿梭，進(jìn)而促進(jìn)病毒復(fù)制和宿主細(xì)胞的病變[2]。多數(shù)RNA 病毒復(fù)制過程中沒有DNA 階段，核酸的復(fù)制、蛋白的翻譯、病毒的組裝均發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中，但在RNA 病毒的感染周期，也存在著病毒蛋白的核質(zhì)穿梭。近年來，科學(xué)家通過破壞病毒入核蛋白的核定位序列（Nuclear localization signal，NLS）或核轉(zhuǎn)運(yùn)信號(hào)肽（Nuclear export signal，NES）觀察病毒復(fù)制效率的變化，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)潛在的抗病毒位點(diǎn)[3]。本文主要闡述RNA 病毒核定位蛋白的作用及其與病毒免疫逃逸之間的關(guān)系。

1 R NA 病毒核定位蛋白的功能

RNA 病毒可通過重新分布細(xì)胞核蛋白，病毒蛋白與宿主蛋白的相互作用以及干擾免疫反應(yīng)和調(diào)節(jié)宿主基因表達(dá)，進(jìn)而改變細(xì)胞內(nèi)環(huán)境促進(jìn)病毒復(fù)制。

1.1 病毒核蛋白對(duì)干擾素系統(tǒng)的調(diào)節(jié) 宿主細(xì)胞抗病毒系統(tǒng)有多種免疫機(jī)制。模式識(shí)別受體（Pattern recognition receptors，PRRs）通過對(duì)病原分子的識(shí)別啟動(dòng)先天免疫應(yīng)答[4]。I 型干擾素（IFN）系統(tǒng)是先天免疫應(yīng)答的關(guān)鍵組成部分，誘導(dǎo)表達(dá)IFN 刺激基因（ISG）使宿主細(xì)胞進(jìn)入抗病毒狀態(tài)。許多RNA 病毒通過干擾IFN 信號(hào)通路或抑制干擾素產(chǎn)生形成免疫逃逸。一些病毒通過自身核蛋白干擾細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。例如：口蹄疫病毒（FMDV）前導(dǎo)蛋白酶（Lpro）進(jìn)入感染細(xì)胞，并誘導(dǎo)細(xì)胞核降解p65/RelA（NF-κB一個(gè)亞基），影響NF-κB與干擾素啟動(dòng)子結(jié)合，進(jìn)而下調(diào)干擾素的產(chǎn)生。如果改變Lpro SAP 結(jié)構(gòu)域IQKL氨基酸序列形成突變病毒，就不能誘導(dǎo)p65/RelA的降解，從而不影響NF-κB 依賴的mRNA的轉(zhuǎn)錄[5]。類似的情況也存在于豬繁殖與呼吸綜合征病毒（PRRSV）感染的細(xì)胞中，KAT3 組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移CREB 結(jié)合蛋白(CBP)，在IFN-β的轉(zhuǎn)錄過程中形成增強(qiáng)子的一個(gè)輔助因子，PRRSV 感染細(xì)胞后被蛋白酶降解。PRRSV Nsp1α和Nsp 1β進(jìn)入細(xì)胞核可降解CBP蛋白質(zhì)。尼帕病毒（NIV）的W蛋白也是核蛋白，能與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子（STAT1）結(jié)合，抑制（JAK）-STAT 信號(hào)通路進(jìn)而影響類泛素蛋白ISG 的產(chǎn)量[6]。

1.2 病毒核蛋白可抑制抗病毒藥物 除干擾素以外，大量的干擾素刺激因子（ISGs）都被用做抗病毒藥物，如ISG15，GTPase Mx1，RNase L 以及蛋白酶R（PKR）被證明具有抗病毒作用。早幼粒細(xì)胞白血病（PML）蛋白是一種在細(xì)胞核中發(fā)揮抗病毒效應(yīng)的蛋白。PML 具有7 種類型，其中PML III具有抗水泡性口炎病毒（VSV），流感病毒（FluV）的作用[7]。PML IV 能夠通過抑制核小體（NBs）中的3D 聚合酶活性阻斷腦心肌炎病毒（EMCV）的感染[8]。最近的一項(xiàng)研究表明，EMCV 感染過程中拮抗抗PML 通路活性，EMCV3C 蛋白酶可以降低PML III 蛋白水平，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)了一種RNA 病毒抵抗PML 介導(dǎo)的抗病毒防御的新機(jī)制[9]。一些RNA 病毒通過調(diào)節(jié)抗病毒調(diào)節(jié)因子的合成間接調(diào)節(jié)宿主細(xì)胞的細(xì)胞因子。白介素8（IL-8）能夠抑制IFNα的抗病毒功能，IFNα可引起RNase L 活性降低。IL-8 可由一些病毒感染介導(dǎo)產(chǎn)生，能夠增強(qiáng)病毒的復(fù)制能力。登革熱病毒（DENV）的NS5 蛋白能夠進(jìn)入細(xì)胞核，其通過與NF-κB 直接作用來抑制NF-κB 介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而導(dǎo)致IL-8 水平升高，在臨床感染DENV 的病人可觀察到IL-8 明顯升高。同時(shí)DENV 的NS5 和C 蛋白通過核定位可以與人類死亡結(jié)構(gòu)域相關(guān)蛋白（Daxx）發(fā)生相互作用，進(jìn)而引起宿主細(xì)胞的凋亡[10]。

1.3 病毒核蛋白對(duì)宿主免疫應(yīng)答的調(diào)節(jié) 適應(yīng)性免疫應(yīng)答由復(fù)雜調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。最近研究表明，一些RNA 病毒蛋白的核定位可以調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答反應(yīng)。如：接種豬的FMDV LPrOSAP 突變病毒，由于細(xì)胞核內(nèi)缺少LPrO的積累，不能引起動(dòng)物病毒血癥，豬只不發(fā)病。更重要的是，SAP 突變病毒在接種初期就能引起強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)，從而能夠抵御野生型強(qiáng)毒株的攻擊[11]。動(dòng)脈炎病毒存在核定位序列并能夠感染細(xì)胞的細(xì)胞核及核仁。如將突變引入PRRSV 核衣殼（N）蛋白的NLS序列，NLS 突變體導(dǎo)致PRRSV 滴度降低，接種動(dòng)物后誘導(dǎo)產(chǎn)生的中和抗體水平也會(huì)有所增加。這可能是由于N 蛋白調(diào)節(jié)宿主細(xì)胞核生命活動(dòng)引起的[12]。PRRSV N 蛋白與HIC（人I-MFA 結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì)）的同系物（鋅指結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子）能夠發(fā)生相互作用，說明PRRSV 的N 蛋白在轉(zhuǎn)錄調(diào)控中也發(fā)揮著作用[13]。

1.4 病毒核蛋白引起細(xì)胞核組分的重分配 RNA病毒與宿主分子發(fā)生相互作用，使得宿主分子促進(jìn)病毒基因組的復(fù)制，介導(dǎo)病毒復(fù)制復(fù)合物（VRCs）的裝配。研究表明，小核糖核酸病毒感染可引起宿主核蛋白的核質(zhì)穿梭，如LA 的自身抗原，RNA 解旋酶A（RHA）和有絲分裂過程中Src相關(guān)底物（SAM68）進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，這些蛋白質(zhì)外排是病毒復(fù)制的關(guān)鍵步驟。例如，F(xiàn)MDV 感染細(xì)胞后，RHA 重新分配到胞質(zhì)區(qū)，在FMDV 復(fù)制過程中與病毒2C 和3A 的蛋白質(zhì)發(fā)生相互作用，同時(shí)可在宿主細(xì)胞中形成膜狀結(jié)構(gòu)，RHA 表達(dá)的減少可顯著抑制FMDV 的復(fù)制。FMDV 感染細(xì)胞后，病毒核蛋白蛋白酶3C 切割細(xì)胞核中SAM68 的C末端，引起SAM68 向細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)[14]。SAM68 作為一種RNA 結(jié)合蛋白，可以提高逆轉(zhuǎn)錄病毒基因的翻譯，并通過重新分配核蛋白來促進(jìn)病毒基因組的復(fù)制。日本腦炎病毒（JEV）是一種單鏈正義RNA 病毒，其核心蛋白與宿主蛋白異質(zhì)核核糖核蛋白A2（hnRNP A2）在細(xì)胞核中發(fā)生相互作用，誘導(dǎo)核蛋白A2 從細(xì)胞核轉(zhuǎn)運(yùn)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。在細(xì)胞質(zhì)中，核糖核蛋白A2 與JEV 的NS5（RNA 依賴性RNA 聚合酶）發(fā)生相互作用，從而促進(jìn)病毒基因組的復(fù)制[15]。這表明病毒介導(dǎo)的核蛋白再分配可以影響病毒基因組翻譯和復(fù)制。

2 結(jié)語

RNA 病毒的核蛋白可以通過操縱細(xì)胞核的生命活動(dòng)，抑制宿主的免疫反應(yīng)，進(jìn)而促進(jìn)自身基因組的復(fù)制和翻譯，干擾宿主免疫應(yīng)答，進(jìn)而逃避宿主免疫系統(tǒng)。RNA 病毒通過核蛋白干擾宿主細(xì)胞的生命活動(dòng)，或者抵抗先天免疫和獲得性免疫，還有一些病毒則通過調(diào)節(jié)中和抗體的水平來逃避體液免疫。由于RNA 病毒基因組較小，編碼蛋白有限，一些病毒可利用宿主細(xì)胞因子來提高自身的復(fù)制。由此啟示我們，可以借助RNA病毒核定位蛋白研究抗病毒機(jī)制。

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