RNA病毒一直給人類健康帶來巨大威脅。分節(jié)段負鏈RNA病毒（sNSV）通過自身攜帶的RNA聚合酶搶奪宿主細胞mRNA的5’端帽子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)錄為病毒mRNA，合成的病毒mRNA是由宿主基因和病毒基因組成的嵌合mRNA。此過程被稱為“Cap-snatching”，是sNSV復(fù)制周期中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)（圖1 A）。
圖1 流感病毒編碼蛋白新機制
一直以來，人們認為：病毒mRNA翻譯的蛋白只包含病毒基因的開放閱讀框（ORF），宿主來源的mRNA序列的作用是其5’端帽子結(jié)構(gòu)可供宿主細胞翻譯體系識別，其他宿主源遺傳信息沒有合成病毒蛋白的功能（圖1 B）。
該研究揭示了病毒編碼蛋白的新機制。
研究發(fā)現(xiàn)，病毒搶奪過來的宿主源mRNA片段，不僅起到5’端帽子結(jié)構(gòu)的作用，而且這些宿主源mRNA片段包括起始密碼子（AUG），宿主細胞可以從宿主的AUG開始翻譯，編碼兩類宿主與病毒的嵌合蛋白。若宿主源AUG與原有病毒蛋白ORF在同一讀碼框中（in-frame），產(chǎn)生的蛋白為 N 端延長的宿主與病毒嵌合蛋白（圖 1 C左）； 若宿主源AUG與原有病毒蛋白ORF不在同一讀碼框中（off-frame），產(chǎn)生的蛋白為新型的嵌合蛋白（Novel host-virus encoded proteins）（圖 1 C右）。
進一步研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：流感病毒感染細胞后可以產(chǎn)生上述兩類嵌合蛋白，這些嵌合蛋白可以誘導(dǎo)T細胞反應(yīng)，并且與病毒的毒力相關(guān)。該研究提示，這種新的病毒蛋白編碼機制可能不僅僅局限于流感病毒，在其他人類病毒、動物病毒和植物病毒中也廣泛存在這種宿主與病毒嵌合蛋白的編碼機制。
本研究是由美國紐約西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院（Icahn School of Medicine at Mount Sinai）牽頭，多國科研工作者共同合作完成。
相關(guān)結(jié)果于2020年6月18日發(fā)表在國際頂級學(xué)術(shù)期刊 《Cell》 （IF=38.63)，題目為 《hybrid gene origination creates human-virus chimeric proteins during infection》。我校“省部共建草原家畜生殖調(diào)控與繁育國家重點實驗室”王國俊研究員為共同第一作者。
論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867420306309?via%3Dihub