上海兽医研究所发现调节新城疫病毒增殖效率的基质蛋白泛素化位点

       近日，中国农业科学院上海兽医研究所水禽病毒病创新团队发现了新城疫病毒（Newcastlediseasevirus, NDV）基质（M）蛋白泛素化修饰调控病毒增殖效率的分子机制。这一新机制的发现为新城疫病毒装配、出芽和成熟的机制研究提供了新的思路，也为新城疫新型疫苗的设计和改良提供理论依据。相关研究成果发表在《病毒学（Journal of Virology）》上。       新城疫病毒是一种对禽类高度致病的病原体，在世界范围内给家禽行业造成严重损失。新城疫病毒的M蛋白在病毒的组装、出芽和成熟过程中起着至关重要的作用。在病毒的增殖过程中，M蛋白需要经历核穿梭过程，才能够发挥其主要功能。该研究首次发现新城疫M蛋白存在一个独特的入核和出核复合信号肽，调节了新城疫病毒M蛋白的入核和出核过程。位于该信号肽的M蛋白第247位赖氨酸（K）残基的泛素修饰能够大幅提高M蛋白出核效率和病毒释放效率；而第263位精氨酸（R）对K247的泛素化具有明显的增强效应。       带有R247K和S263R突变的M蛋白，能够介导高效的核输出和稳定的病毒粒子释放；而不具有R247K和S263R突变的M蛋白，主要蓄积在宿主细胞核内，并表现出病毒粒子缓释效果。该研究通过反向遗传学获得了带有R247K和S263R突变的重组LaSota株，其鸡胚血凝滴度比野生型高2倍，鸡胚半数感染量（EID50）滴度比野生型高10倍，但依然保持为弱毒毒力。      该研究得到了国家自然科学基金和上海市自然科学基金等项目的资助。论文链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34705566/ 

上海兽医所研究揭示新城疫病毒操控宿主能量代谢重编程的新机制

      近日，中国农业科学院上海兽医研究所水禽病毒病创新团队研究发现新城疫病毒（NDV）重编程细胞代谢模式，解决了病毒感染后细胞能量供应问题。相关研究成果在线发表于《自噬 (Autophagy) 》。       病毒作为一类非细胞生命形式的微生物，它们已经进化出多种机制来胁迫和劫持宿主细胞的代谢系统和代谢资源作为能量来源和病毒组分生物合成前体。NDV不仅是一种严重危害养禽业的重要病原，同时也是医学上一种重要的溶瘤病毒。而自噬是维持细胞内稳态的主要贡献者，主要功能在于能够清除机体伴随着发育、衰老、应激和感染等胞内环境变化而积累的一些不利物质以及受损的细胞器等。线粒体作为细胞的能量工厂能够进行氧化磷酸化，为细胞的生存提供能量,同时线粒体也是细胞内物质代谢、天然免疫以及细胞死亡的调控中心。据此，本研究提出两个关键问题：1. NDV感染过程中对线粒体功能及代谢存在何种影响？2. 病毒感染后细胞是如何进行能量供应的？该研究首先发现NDV感染增加了细胞葡萄糖的摄取用于糖酵解途径，而非线粒体三羧循环。靶向代谢组学测定发现：三羧酸循环中间物逐渐减少，而糖酵解中间产物不断增加，由糖酵解途径产生的ATP逐渐成为能量的主要来源。接下来作者发现NDV感染细胞后能引起线粒体功能障碍和应激性损伤。随着病毒复制的增加，线粒体也逐渐从融合状态变成分离状态。线粒体的损伤导致能量供应减少，线粒体活性氧(mROS)增加。ATP大量消耗，导致AMP的大量积累，因此激活了能量感受器AMPK，并经AMPK-mTORC1互谈诱导自噬发生。随后，启动PINK1-PRKN依赖的选择性自噬，以清除损伤的线粒体。伴随着线粒体自噬的降解，定位于线粒体外膜表面的去乙酰化酶SIRT3也随之被降解。SIRT3作为细胞能量供应的“转换开关”，调控感染细胞从氧化磷酸化到糖酵解的能量代谢转换。本研究为病毒与宿主之间的寄生关系提供新的视角，有助于从宿主代谢角度开发抗病毒治疗新策略（图1）。图1 新城疫病毒操控宿主能量代谢重编程       中国农业科学院上海兽医研究所丁铲研究员和厦门大学生命科学学院林树海教授为该论文的共同通讯作者，中国农业科学院上海兽医研究所博士生龚亚彬为论文第一作者，广西大学联合培养博士生唐宁为论文共同第一作者。该研究获得了国家自然科学基金重点项目、面上项目等资助。原文链接：https://www.tandfonline.com/eprint/JT3E8BU9B2NFCRCCB43S/full   

我国最新研究揭示H5N8亚型禽流感病毒传播特征 国内家禽当前使用疫苗保护有效

　　记者从中国农业科学院哈尔滨兽医研究所获悉，该所中国科学院院士陈化兰团队开展的一项最新研究，揭示了H5N8亚型禽流感病毒的时空传播、生物学特性及我国当前使用疫苗的保护效果。同时解释了为什么H5N8病毒虽然传入我国境内，却未引起家禽禽流感疫情暴发。　　2020年以来，H5N8亚型禽流感病毒在欧洲、亚洲20多个国家引发近2800起家禽和野鸟疫情，导致3300多万只家禽死亡或被扑杀，给全球家禽养殖业造成巨大经济损失。为科学防控H5N8禽流感疫情，迫切需要掌握病毒时空传播情况，了解这些病毒对不同禽类和哺乳动物的致病性，确定禽流感疫苗能否有效阻断该类病毒由野鸟侵入家禽。　　为此，陈化兰院士团队在2020年9月至2021年6月间采集并分析了41172份家禽拭子样品和317份野鸟样品，分离到36株H5N8病毒。其中22株来自野鸟，14株来自鸭和鹅。图为2020年以来H5N8亚型禽流感病毒在全球时空传播的特点分析。（受访单位供图）　　溯源发现，这些病毒分为两种基因类型。第一种类型于2020年1月至6月在欧洲流行，10月至12月在韩国和日本流行，2021年1月由天鹅传入我国。第二种类型于2020年5月在伊拉克的家禽中首次发现，6月至9月在俄罗斯流行，10月传入更多欧洲国家，并由天鹅传入我国，进而传播给我国境内16种野鸟和一些地区的鸭和鹅。　　研究发现，这些病毒对鸡高度致死，对鸭温和，对小鼠致病力因毒株而异。更为重要的是，我国家禽养殖场中常规免疫的鸡和鸭可完全抵御H5N8病毒的攻击。这也解释了为什么H5N8病毒未引起我国家禽禽流感疫情暴发。　　鉴于野鸟中广泛存在的H5N8病毒会对家禽和公共卫生构成持续威胁，研究团队强烈呼吁高风险国家对家禽进行H5疫苗免疫，有效阻断病毒由野鸟传入家禽，保护人类生命健康。　　这项研究成果近日已在线发表于《中国科学：生命科学》（英文版）杂志。中国农业科学院哈尔滨兽医研究所崔鹏飞、曾显营、李雁冰、施建忠和聊城大学李旭勇为该文章第一作者，中国农业科学院哈尔滨兽医研究所陈化兰院士和邓国华研究员为论文通讯作者。（记者闫睿）

哈兽研揭示猪瘟兔化弱毒疫苗C株致弱的分子机制

　　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猪烈性传染病创新团队在猪瘟兔化弱毒疫苗C株致弱的分子机制研究中取得新进展，该研究发现，C株E2囊膜糖蛋白上特有的糖基化位点介导疫苗株的致弱和对猪只的免疫保护。相关研究成果以“The Unique Glycosylation at Position 986 on the E2 Glycoprotein of Classical Swine Fever Virus Is Responsible for Viral Attenuation and Protection against Lethal Challenge”为题，在线发表在《病毒学杂志（Journal of Virology）》上。　　据团队首席科学家仇华吉研究员介绍，猪瘟兔化弱毒疫苗C株是我国老一辈科学家创制的集高度安全性和有效性于一体的优异弱毒疫苗株，该疫苗株为我国乃至世界猪瘟的防控和净化做出了巨大贡献，其适应家兔和猪体致弱的分子机制非常值得探索。该团队前期揭示了C株适应家兔的分子机制，发现C株适应家兔和猪体致弱具有不同的分子基础，相关研究已于2020年发表在《病毒学杂志（Journal of Virology）》上。基于前期的研究发现，作者进一步开展了C株致弱分子机制的研究。　　囊膜蛋白的糖基化修饰在病毒的感染和致病中发挥重要作用，例如寨卡病毒、登革热病毒和高致病性禽流感病毒等。然而，糖基化修饰在病毒致弱和免疫保护中的作用尚不清楚。本研究中，作者首先发现了C株E2囊膜糖蛋白上特有的糖基化位点；通过构建糖基化位点突变的重组病毒和动物试验发现，引入糖基化位点的猪瘟病毒强毒株毒力减弱，并可提供完全免疫保护，相反，突变该糖基化位点的C株，尽管保持了弱毒特性，但并不能为猪只提供完全免疫保护；机制研究表明，C株特异性糖基化位点通过影响病毒的扩散能力，E2二聚体的形成和中和抗体的产生影响病毒的毒力和免疫保护。　　李永锋副研究员、硕士研究生袁梦淇和韩玉莹为文章的第一作者，仇华吉研究员和李维克研究员为文章的通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金重点项目（31630080）和面上项目（31972673、31772774和31873015）、黑龙江省优秀青年项目（YQ2021C037）以及兽医生物技术国家重点实验室自主课题（SKLYBP202110）的资助。　　原文链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34730400/