蚕研所生物学院在家蚕核型多角体病毒膜融合蛋白研究领域取得重要进展

作者:何清 部门审稿人:李木旺 摄影: 视频: 单位:生物技术学院 蚕业研究所 发布时间:2022-08-10 投稿时间:2022-08-10 点击量:1004

8月8日,郝碧芳副研究员在美国微生物学会旗下的Microbiology Spectrum (IF: 9.043,Q1)发表了题为“The Bombyx mori Nucleopolyhedrovirus GP64 Retains the Transmembrane Helix of Signal Peptide to Contribute to Secretion across the Cytomembrane”的研究论文。

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家蚕核型多角体病毒(BmNPV)是蚕桑生产中危害最严重的病毒病,家蚕是BmNPV的唯一自然宿主。GP64是介导BmNPV感染的关键膜融合蛋白,属于type I跨膜蛋白,其在病毒感染过程中被表达分泌到细胞膜上,而后在病毒出芽过程中被组装到病毒囊膜上,介导芽生型病毒粒子系统性感染昆虫。信号肽是引导膜蛋白进入内质网-高尔基体分泌途径的一段短肽,其通常在完成易位后被内质网中的信号肽酶切除,而后膜蛋白继续表达分泌。该研究首次报道BmNPV病毒粒子上的GP64保留信号肽,这是目前首个发现的有信号肽酶识别位点、但信号肽不切割的膜蛋白,并将其定义为type Ib跨膜蛋白。研究同时揭示信号肽逃避宿主信号肽酶切割的独特机制;GP64信号肽中较长的n区存在使信号肽酶的识别位点位于α-helix结构,这个螺旋结构阻止信号肽酶与信号肽的结合,进而抑制信号肽酶的切割作用。研究进一步研究阐明GP64保留其信号肽的作用机制,研究发现信号肽中的α-helix是GP64跨越细胞膜转运的关键结构,破坏α-helix结构导致信号肽被切除,进而导致GP64失去细胞膜定位的能力,降低病毒感染性。 

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图1 BmNPV GP64信号肽逃避宿主信号肽酶切割机制模式图

该团队多年来潜心于BmNPV感染机制研究,先后取得系列创新性研究成果,本研究与前期系列研究结果表明BmNPV是一种较为特殊的杆状病毒,而GP64信号肽不发生切割是BmNPV特殊性的关键原因,GP64信号肽的保留赋予BmNPV更强的毒性(10.1128/Spectrum.01725-21)。相关研究成果为深入理解BmNPV感染特性奠定扎实基础,并为家蚕抗病毒研究提供信息。

该研究得到国家自然科学基金面上项目(32172796, 31670152)的资助。

论文链接:The Bombyx mori Nucleopolyhedrovirus GP64 Retains the Transmembrane Helix of Signal Peptide to Contribute to Secretion across the Cytomembrane | Microbiology Spectrum (asm.org) 

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