近期,畜牧兽医研究所在塞内卡病毒与宿主蛋白相互作用、诱导细胞自噬开展了一系列研究工作,主要成果相继发表在国际学术期刊frontiers in microbiology (q1, top, if 6.064),microbiology spectrum (q1, if 9.043),journal of virology (医学top/病毒学1区, if 6.549) ,virulence (q2, if 5.428)。相关研究成果为防控塞内卡病毒在我国的流行提供了重要借鉴。
2015年,我国广东省首次报道了塞内卡病毒(seneca valley virus,svv)的流行,随后全国多地检测到了该病的存在。svv感染可引起仔猪急性死亡,新生仔猪死亡率达 30%~70%。作为潜在威胁全球养猪业的新发传染病,svv所致临床症状与口蹄疫、猪水疱病、水疱性口炎等疾病在临床上难以区分,给我国养猪业造成了重大经济损失。到目前为止,关于svv复制和致病机制的研究还处于初始阶段。

研究发现svv 3c蛋白酶切割宿主蛋白hnrnp k,并诱导hnrnp k核质穿梭。进一步研究发现病毒3c蛋白酶介导hnrnp k切割和核转位,3c蛋白酶诱导hnrnp k切割和降解依赖于自身的蛋白酶活性。干扰hnrnp k表达,抑制病毒增殖。而过表达hnrnp k,促进病毒增殖。

研究发现svv感染宿主细胞后促进核仁素(nucleolin,ncl)上调表达。svv 3c蛋白酶切割ncl位于q545位置的氨基酸位点,切割依赖其蛋白酶活性。切割后的ncl(1-545)片段具有促进svv复制的作用。此外,svv感染后诱导ncl核质转运,3c蛋白酶在诱导ncl出核中发挥重要作用。过表达ncl正调控svv增殖。

研究发现svv感染抑制mtor磷酸化并激活akt磷酸化,ampk、mapk和p38 mapk信号通路的激活促进细胞自噬和病毒增殖。病毒vp1,vp3和3c蛋白协同激活akt-ampk-mapk-mtor信号通路诱导细胞自噬。本研究阐明了自噬调控塞内卡病毒增殖的分子机制,明确了病毒激活自噬的相关信号通路。

研究发现svv感染可诱导hnrnp a1降解,并诱导hnrnp a1核质穿梭。进一步研究发现病毒3c蛋白酶介导hnrnp a1降解和核转位,3c蛋白酶通过蛋白酶体途径诱导hnrnp a1降解并依赖于自身的蛋白酶活性。通过sirna干扰hnrnp a1表达,显著抑制病毒增殖。而过表达hnrnp a1,将促进病毒增殖。
畜牧兽医研究所宋江伟助理研究员为论文的第一作者和共同通讯作者,扬州大学刘爵教授同为共同通讯作者,该项工作得到了皇家娱乐城 创新能力建设项目(kjcx20220411)的资助。