塞内卡病毒3C蛋白去泛素化酶功能的鉴定及其抑制天然免疫的机制

塞内卡谷病毒(Seneca valley virus)也称塞内卡病毒A (Senecavirus A，SVA)，农业农村部称之为塞内卡病毒，是全球新发和新传入我国的病毒，是2015年小RNA 病毒科新增的塞内卡病毒属的唯一成员，其感染猪引发的临床症状与口蹄疫难以区分。2014年之前，SVA 仅在美国和加拿大零星发生，但自2015年以来，巴西、美国、泰国、哥伦比亚、中国等陆续出现SVA 疫情，并不断蔓延，危害加重，但其免疫和致病机制仍不清楚。钱平团队和郑海学团队前期研究证实3C 蛋白是蛋白水解酶，降解天然免疫信号通路分子(MAVS、TRIF、TANK、IRF3 和IRF7)，进而抑制天然免疫(J Virol., 2017, 91(16); Virology, 2018, 518: 1-7)，但其是否具有去泛素化酶的功能及其抑制宿主天然免疫的机制仍不清楚，对于这一调控机制的阐述将有助于系统解析3C蛋白的多功能性，进而解析病毒致病的分子机制。

近期发表于《Antiviral Research》 上的一项研究对SVA 3C 蛋白作为去泛素化酶的功能进行了鉴定，并对其抑制宿主天然免疫信号转导的机制进行了研究。该研究对抑制宿主泛素化修饰过程的SVA 蛋白进行了系统筛选，鉴定出SVA 的2A、2C 和3C 蛋白具有抑制宿主泛素化修饰的功能，而3C 蛋白对泛素化修饰的抑制作用明显强于2A 和2C 蛋白。3C蛋白具有蛋白水解酶活性，其在SVA 抑制天然免疫和调控病毒复制过程中发挥着非常重要的作用。该研究通过开展突变体构建、免疫共沉淀、荧光素酶报告系统等实验，以多种方式证明了3C 蛋白的去泛素化功能，首次报道了SVA 3C 蛋白的去泛素化酶活性。该研究结果表明3C 蛋白可以同时抑制K48 和K63 介导的泛素化修饰，这与SVA 感染过程中发挥的去泛素化作用相同，表明了3C 蛋白在SVA 感染过程中直接参与着去泛素化修饰过程。

泛素化修饰在天然免疫应答信号通路的活化过程中发挥着至关重要的作用，天然免疫通路节点分子RIG-I、TBK1 和TRAF3 的K63 泛素化修饰直接决定着I 型干扰素及干扰素诱导的抗病毒蛋白的表达。该研究结果表明，在SVA 感染的细胞中3C 蛋白能够分别与RIG-I、TBK1 和TRAF3 发生直接相互作用，而且3C 蛋白对RIG-I、TBK1 和TRAF3 的K63 泛素化修饰均具有明显的抑制作用，进一步研究表明3C 蛋白能够直接抑制RIG-I、TBK1 和TRAF3 介导的天然免疫应答通路的活化。3C 蛋白的48 位H (组氨酸)和160 位C (半胱氨酸)是其发挥去泛素化功能所必须的位点，单独突变其中任意一个位点均能导致3C 蛋白去泛素化功能的丧失。而丧失去泛素化功能的3C 蛋白不能抑制天然免疫应答通路的活化和相关抗病毒蛋白的表达。

本研究证实了SVA 感染引发的免疫抑制作用，首次鉴定了SVA 3C 蛋白的去泛素化酶功能及其抑制宿主天然免疫的机制，为阐明SVA 致病机制提供了新的数据。