武大教授病毒研究新成果登国际权威杂志

【字体: 时间:2011年09月09日 来源:生物通

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  近日来自武汉大学生命科学学院的研究人员使用武汉野田村病毒及其感染的宿主细胞为模型,发现了一种病毒抵御RNAi介导的宿主天然免疫的新机制,文章发表在最新一期(2011年9月)的病毒学国际权威期刊 J.Virol.上。

  

生物通报道  近日来自武汉大学生命科学学院的研究人员使用武汉野田村病毒及其感染的宿主细胞为模型,发现了一种病毒抵御RNAi介导的宿主天然免疫的新机制,文章发表在最新一期(2011年9月)的病毒学国际权威期刊 J.Virol.上。

武汉大学生命科学学院胡远扬教授与周溪副教授为这篇文章的共同通讯作者,第一作者为博士研究生漆楠。

武汉野田村病毒是胡远扬教授实验室在中国境内发现的第一株野田村病毒,这种病毒结构简单(双组份正链RNA病毒),衣壳蛋白可供插入外源多肽,能够在培养细胞中大量复制,并且它能穿越物种之间屏障,尤其是它的独特的基因组遗传策略使它成为研究病毒入侵、病毒基因组复制、抗病毒RNAi天然免疫及开发新型分子疫苗的一个很好的分子生物学模型,在生物医学方面有很好的应用前景。

今年5月份胡远扬教授研究组在对野田村病毒的研究中证实野田村病毒亚基因RNA3是通过内部起始的方式从RNA1上生成的。野田村病毒基因组包括RNA1(3.1 kb)和RNA2(1.5 kb), RNA1编码RNA依赖的RNA聚合酶 protein A,protein A不但复制基因组RNA,同时在病毒增殖过程中复制亚基因RNA3;RNA2编码衣壳蛋白前体Pro α。RNA3对于病毒复制以及病毒完整的生活周期起到了至关重要的重要。RNA3编码的B2蛋白,通过抑制RNAi,帮助病毒逃逸宿主细胞的天然免疫。另外,RNA3能够调节病毒基因组的复制。这一研究成果发表在J.Virol.杂志上。这项研究展现了一种全新的野田村病毒的亚基因起始方式,并且提供了一种理解野田村病毒复制策略的新思路。

在新文章中,研究人员证实RNA3编码的B2是一个RNAi抑制蛋白,通过结合dsRNA和siRNA,抑制Dicer介导的dsRNA切割以及RNA诱导沉默复合体(RISC)的装配,从而阻断宿主RNAi介导的免疫反应。在研究B2蛋白的过程中,首次发现病毒的RNA抑制蛋白存在一种正反馈调节机制:RNAi抑制蛋白通过结合RNA来促进自身的同源二聚化,从而招募更多的RNA来达到高效抑制RNAi的目的。
 
该研究首次揭示了病毒编码的RNAi抑制蛋白存在一种正反馈调节机制,为研究病毒RNAi抑制蛋白的作用机制提供了新的思路,极大地拓展了我们对病毒感染和宿主免疫之间相互关系的认识。为后续一系列利用武汉野田村病毒来进行的RNAi宿主天然免疫研究奠定了坚实的基础。

(生物通:何嫱)

生物通推荐原文摘要:

RNA Binding by a Novel Helical Fold of B2 Protein from Wuhan Nodavirus Mediates the Suppression of RNA Interference and Promotes B2 Dimerization

Wuhan nodavirus (WhNV) is a newly identified member of the Nodaviridae family with a bipartite genome of positive-sense RNAs. A nonstructural protein encoded by subgenomic RNA3 of nodaviruses, B2, serves as a potent RNA silencing suppressor (RSS) by sequestering RNA duplexes. We have previously demonstrated that WhNV B2 blocks RNA silencing in cultured Drosophila cells. However, the molecular mechanism by which WhNV B2 functions remains unknown. Here, we successfully established an RNA silencing system in cells derived from Pieris rapae, a natural host of WhNV, by introducing into these cells double-stranded RNA (dsRNA)-expressing plasmids or chemically synthesized small interfering RNAs (siRNAs). Using this system, we revealed that the WhNV B2 protein inhibited Dicer-mediated dsRNA cleavage and the incorporation of siRNA into the RNA-induced silencing complex (RISC) by sequestering dsRNA and siRNA. Based on the modeled B2 3-dimensional structure, serial single alanine replacement mutations and N-terminal deletion analyses showed that the RNA-binding domain of B2 is formed by its helices α2 and α3, while helix α1 mediates B2 dimerization. Furthermore, positive feedback between RNA binding and B2 dimerization was uncovered by gel shift assay and far-Western blotting, revealing that B2 dimerization is required for its binding to RNA, whereas RNA binding to B2 in turn promotes its dimerization. All together, our findings uncovered a novel RNA-binding mode of WhNV B2 and provided evidence that the promotion effect of RNA binding on dimerization exists in a viral RSS protein.

作者简介:

胡远扬,男,武汉大学生命科学学院教授,博士生导师。1973年开始师从病毒学家高尚荫院士,在武汉大学病毒研究所从事病毒学特别是昆虫病毒与结构病毒学研究,以及生物电镜技术研究。具有稳定的科研方向并形成了自己的特色。胡远扬教授曾担任武汉大学病毒学系系主任, 武汉大学病毒所副所长, 生命科学学院副院长, 院长(第二任). 现任生命科学学院病毒学系系主任. 现同时兼任中国微生物学会常务理事、中国微生物学会病毒专业委员会副主任。中国电子显微镜学会理事、湖北省电子显微镜学会理事长。 1992年获得国务院颁发的政府特殊津贴。 1997年被评为湖北省有突出贡献的中青年专家。

工作经历 / Work Experience

1973-至今:武汉大学生命科学学院讲师、副教授、教授/ Lecturer ,Associate Professor, Professor Wuhan University, Wuhan, China.

1968-1973:中国人民解放军/the Chinese People’s Liberation Army man.

学术兼职 / Committee and Broad Memberships

1. 中国微生物学会常务理事/ Broad Member, Chinese Society for Microbiology.
2. 中国微生物学会病毒专业委员会副主任委员/ Vice President, Division of Virology of Chinese Society for Microbiology.
3. 中国微生物学会普及与教育委员会主任委员/ President, Division of popularization and education of Chinese Society for Microbiology.
4. 湖北省微生物学会副理事长/ Vice President, Hubei Society for Microbiology.
5. 湖北省电子显微镜学会理事长/ President, Hubei Society for Electron Microscopy.

研究方向 / Research Interests

重点研究昆虫病毒感染、致病的分子机理 / Molecular mechanisms of infection and pathogenesis caused by insect virus.

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