近日,，國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《微生物與感染》（Microbes and infection）在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院上海巴斯德研究所研究人員的最新研究成果，揭示了日本腦炎病毒NS1’蛋白的產(chǎn)生機(jī)制,，及其在病毒感染引起的細(xì)胞凋亡過程中被caspase剪切的特性,。
日本腦炎病毒屬于黃病毒，以鳥類和豬作為主要宿主,，經(jīng)由蚊蟲叮咬傳播,，主要侵害中樞神經(jīng)系統(tǒng)，病毒感染人群后可在兒童體內(nèi)引發(fā)嚴(yán)重的腦炎,。該病毒在亞洲流行較廣,，但近年來,，隨著全球氣溫變暖和人類旅游活動(dòng)范圍的擴(kuò)大,，它隨蚊蟲以及旅游者攜帶傳播的幾率逐漸升高，因此,，對(duì)該病毒的生物學(xué)特性,、致病機(jī)理以及診斷技術(shù)開展研究對(duì)提高公共衛(wèi)生安全具有重要意義。
研究發(fā)現(xiàn),，中樞神經(jīng)系統(tǒng)趨向的腦炎病毒血清組（JE serogroup）能夠特異表達(dá)一個(gè)非結(jié)構(gòu)蛋白NS1的衍生蛋白——NS1',。根據(jù)最新的生物信息學(xué)推測(cè)，NS1' 是由位于NS1 C端,，NS2a基因上游的pseudoknot結(jié)構(gòu)引發(fā)的核糖體-1讀碼框位移而產(chǎn)生,，并且被初步證明與病毒的神經(jīng)細(xì)胞侵染性（neuron-invassiveness）相關(guān)。
博士研究生孫瑾等在杜文圣客座研究員(Vincent Deubel)的指導(dǎo)下,，利用分子生物學(xué)手段首次在日本腦炎病毒中證實(shí)了上述NS1'的核糖體移碼產(chǎn)生機(jī)制,，并根據(jù)移碼肽段成功制備了特異性針對(duì)NS1'的抗體。利用這一抗體,，研究人員發(fā)現(xiàn)NS1'在日本腦炎病毒疫苗株SA14-14-2中因單堿基突變而缺失,，推測(cè)該突變?yōu)橐呙缰瓴《镜臏p毒標(biāo)記。同時(shí)通過觀察日本腦炎病毒感染過程中細(xì)胞的凋亡進(jìn)程,，推測(cè)NS1'為caspase這一介導(dǎo)細(xì)胞凋亡的蛋白水解酶的底物,，caspase在凋亡進(jìn)程中被活化后對(duì)NS1'蛋白進(jìn)行剪切，該剪切發(fā)生于NS1' 381位殘基之后,。
該項(xiàng)研究為進(jìn)一步揭示病毒感染中宿主的應(yīng)答反應(yīng),、病毒侵入中樞神經(jīng)系統(tǒng)的機(jī)制提供了基礎(chǔ)，也為該蛋白功能研究開拓了新的思路和方向。
此項(xiàng)研究得到上海巴斯德健康研究基金會(huì)和中科院的資助,。（生物谷Bioon.com）
doi:10.1016/j.micinf.2012.03.007
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Japanese encephalitis virus NS1′ protein depends on pseudoknot secondary structure and is cleaved by caspase during virus infection and cell apoptosis
Jin Suna, Yongxin Yub, Vincent Deubela, ,
Japanese encephalitis virus (JEV) is a flavivirus with a complex life cycle involving mosquito vectors that mainly target birds and pigs, and causes severe encephalitis in children in Asia. Neurotropic flaviviruses of the JEV serogroup have a particular characteristic of expressing a unique nonstructural NS1′ protein, which is a prolongation of NS1 at the C terminus by 52 amino acids derived from a pseudoknot-driven-1 translation frameshift. Protein NS1′ is associated with virus neuro-invasiveness. In this study, the need of the pseudoknot structure for NS1′ synthesis was confirmed. By using a specific antibody against the prolonged peptide, NS1′ was found to be absent from the JEV SA14-14-2 vaccine strain, resulting from a single nucleotide silent mutation in the pseudoknot. A partial cleavage of NS1′ at a specific site of its C-terminal appendix recognized by caspases and inhibited by caspase inhibitors suggests a unique feature of intracellular NS1′.
