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JVI∣王晓钧团队在马传贫病毒发现新的病毒蛋白和转录后调控元件

近日,中国农业科学院哈尔滨兽医研究所兽医生物技术国家重点实验室王晓钧团队首次在马传贫病毒发现新的病毒蛋白,并证明该蛋白的表达依赖于一个新的转录后调控元件。相关研究成果以“A Novel, Fully Spliced, Accessory Gene in Equine Lentivirus with Distinct Rev-Responsive Element”为题于2022年9月7日发表于病毒学杂志(Journal of Virology)》。

马传染性贫血病毒(EIAV)与人免疫缺陷病毒(HIV-1)同属于逆转录病毒科慢病毒属的成员。慢病毒是一类基因组结构较为复杂的反转录病毒,其基因组除了编码反转录病毒共有的3个结构蛋白(Gag、Pol和Env)外,还编码3-6个不等的附属蛋白。前期研究认为,EIAV是基因组结构最简单的慢病毒,只编码3种附属蛋白(Tat、S2和Rev),而HIV-1编码6种附属蛋白(Tat、Rev、Nef、Vpu、Vif、Vpr)。该研究从EIAV感染马的组织中扩增到多种新的mRNA转录本,并证明了其中一种单剪接转录本可以编码新的病毒蛋白Mat。

慢病毒的转录发生在细胞核,转录后产生的各种转录本利用2种途径从细胞核转运到细胞质,随后完成基因的表达。通常,完全剪接转录本利用细胞mRNA转运的经典途径核输出(NXF1/NXT1途径);而全长基因组或未完全剪接转录本通过其转录调节元件RRE与病毒调节蛋白Rev结合,利用CRM1途径核输出。早期研究认为EIAV仅存在一个RRE,其位于Env编码区。本研究发现,Mat的表达依赖于Rev的核输出活性和CRM1核输出途径;Rev可以特异性地结合mat第一外显子促进mat mRNA核输出,即mat第一外显子可作为转录后调控元件介导Mat的表达。这表明,除了位于Env编码区的RRE(RRE-1)外,EIAV在Mat第一外显子还存在一个新的RRE(RRE-2)。此外,Rev-RRE-1和Rev-RRE-2在发挥核输出功能时依赖于Rev蛋白的不同功能域,而且RRE-2不能替代RRE-1介导病毒结构蛋白Gag-Pol的表达,这提示Rev介导病毒RNA的核输出分子机制是复杂多样的。

该研究更新了EIAV的基因组结构及其转录后调控模式,促进了对慢病毒复制机制深入理解。

该研究得到国家自然科学基金(32170169,32172831,31672578)、黑龙江省自然科学基金(C2017076)资助。硕士研究生张相敏为文章的第一作者,马传染病与慢病毒病创新团队首席科学家王晓钧研究员和王雪峰副研究员为通讯作者。


原文链接:https://doi.org/10.1128/jvi.00986-22


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