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流感基因组复制在液体细胞器中

2019-04-10 09:37:56 • 来源：

甲型流感病毒(IAV)易于突变形成免疫系统记忆无法识别的新菌株。该病毒依赖于它感染的细胞内的细胞机制，以创建其遗传和其他组分的新拷贝。葡萄牙GulbenkiandeCiência研究所(IGC)研究人员的研究现已揭示了受感染细胞的位置以及新甲型流感病毒颗粒的基因组是如何组装的。他们的研究结果可以帮助研究人员开发治疗或预防新型流感感染的新疗法。“我们的研究结果为可能针对基因组形成的替代疗法或基因组形成的地方铺平了道路，”IGC研究负责人MariaJoãoAmorim博士说。该团队在Nature Communications报道了其调查结果在一篇题为“甲型流感病毒核糖核蛋白在内质网出口部位形成液体细胞器”的论文中。

流感基因组复制在液体细胞器中

作者写道，甲型流感病毒感染是对人类健康的严重威胁，并导致年度流行病以及偶尔的流行病。当病毒感染细胞时，它会释放其基因组和蛋白质，然后细胞会复制并重建成新的病毒颗粒。甲型流感的不寻常之处在于其RNA基因组被分成八个不同的部分。作者写道：“该病毒含有一个八分子RNA基因组，每个片段都被整合为一个单独的病毒核糖核蛋白(vRNP)复合体。”

在病毒复制期间，八个部分被复制多次，但直到现在，尚未了解如何选择正确的分子来正确地重建这个八部分的病毒基因组。“具有分段基因组的优势对于病毒进化和更好的基因表达控制是显而易见的，但增加了完全感染性病毒粒子组装的复杂性，”该团队写道。“对于流感颗粒具有完全传染性，八种vRNP必须包装在病毒粒子中。病毒粒子通常不会打包超过8个片段，每个片段通常每个病毒粒子出现一次。“

IGC小组现已证明，遗传物质的选择是在称为病毒包涵体的病毒诱导区室中进行的，“病毒包涵体是病毒蛋白，核酸和选定宿主蛋白的积累位点，可包括(或不包括)病毒工厂。 “研究还发现，这些隔室不受膜的限制，膜通常会限制细胞器。相反，病毒内含物通过液 - 液相分离与其周围环境分离，这一过程类似于将油和醋放在玻璃或罐中时发生的过程。这有效地分离了病毒遗传物质并将其限制在可以组装八个基因组区段的专用空间中。

作者写道，在IAV感染期间出现的病毒包涵体与基因组装配有关。“在这里，我们报告IAV形成具有类似液体特性的病毒包涵体。”科学家们说他们的证据表明，当细胞表达单一vRNP类型时会形成病毒包涵体。“我们建议病毒包涵体可以对基因组装配过程进行时空控制，”他们继续说道。“这种机制需要在细胞质中浓缩物质，vRNPs不断涌入，组装基因组流出。”

有趣的是，该研究表明，液体病毒包涵体的形成受到空间调节，并在内质网(ER)附近发展。这提供了经典的膜结合细胞器和液体细胞器之间的联系。“我们观察到IAV夹杂物的运动与ER的运动相匹配，并且在某些情况下，夹杂物似乎在ER膜上或与ER膜一起滑动，”该团队表示。“这提高了病毒包涵体使用ER移动的可能性。”

结合vRNP附着ER的发现，结果“可能有助于回答未解决的vRNP向质膜转运的问题”，该团队继续说道。综合证据表明vRNP被转运出细胞核，使用ER移动，并集中在ER出口位点附近以组装病毒基因组，然后将其递送至质膜，其中完整病毒颗粒的组装是执行。“总之，我们提出液体病毒包涵体的作用是在空间上限制vRNP，增加它们在特定位点的浓度，以增强基因组装配的动力学。”

相分离是生物学研究的一个领域，正在引起人们的兴趣。该过程的变化可能会导致疾病，特别是神经系统疾病的后果。作者提出，确定病毒包涵体的关键特征可以提供新的见解，有助于未来抗病毒策略的发展。他们写道：“未来的实验应详细说明病毒包涵体的内部组织和影响液体特性的因素，如分子拥挤，溶解度，亲和力或相分离蛋白的效价。”“我们刚刚开始理解相分离在病毒学中的作用，但我们预计，鉴于病毒和真核细胞之间的古老共同进化以及病毒使用的宿主策略的多样性，

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