科研進(jìn)展
近日,中國科學(xué)院武漢病毒研究所關(guān)武祥研究員團隊在國際學(xué)術(shù)期刊Nucleic Acids Research上發(fā)表了題為“N4-acetylcytidine regulates the replication and pathogenicity of enterovirus 71”的研究論文,報道了細胞質(zhì)內復制的RNA病毒基因組中N4-acetylcytidine(ac4C)修飾的功能,揭示了ac4C通過(guò)調節內部核糖體進(jìn)入位點(diǎn)(IRES)的功能調控病毒RNA翻譯及穩定性的新機制,對研究病毒與宿主在表觀(guān)遺傳層面的相互作用具有重要意義。
化學(xué)修飾在RNA代謝及功能中發(fā)揮重要作用,是表觀(guān)遺傳研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。甲基化修飾(如m6A、m5C和Nm等)已被證實(shí)在病毒感染過(guò)程中發(fā)揮重要作用,但對于真核生物mRNA中唯一已知的乙?;揎棥猘c4C,目前所知甚少。通過(guò)質(zhì)譜,科學(xué)家發(fā)現ZIKV、DENV、HCV、PV和HIV-1等幾種RNA病毒基因組中存在ac4C修飾,但ac4C調控病毒復制的分子機制還不清楚。
針對這一重要科學(xué)問(wèn)題,該團隊以經(jīng)典RNA病毒EV71為對象進(jìn)行了深入探索。研究發(fā)現EV71通過(guò)改變宿主乙酰轉移酶NAT10的細胞定位及表達水平,促使自身5'非翻譯區中的IRES區域形成ac4C修飾,而這些ac4C修飾促使病毒進(jìn)行更為有效的復制。進(jìn)一步研究發(fā)現ac4C通過(guò)促進(jìn)IRES與PCBP2的結合增強病毒RNA翻譯進(jìn)而提高RNA的穩定性。另外,ac4C還可增強病毒 RNA與3D蛋白的結合能力及病毒在小鼠中的致病性。該研究不僅揭示了ac4C調控病毒感染的分子機制,同時(shí)為RNA病毒的防治提供了新的思路和可能的藥物靶標。
武漢病毒所關(guān)武祥研究員、深圳大學(xué)胡章立教授和深圳市南山區疾病預防控制中心袁建輝教授為論文共同通訊作者,武漢病毒所博士后郝好杰為論文第一作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金(31970168和32000114)、中國博士后科學(xué)基金(2020M672778)、湖北省重點(diǎn)研發(fā)計劃(2021BCD004)和湖北省科技重大專(zhuān)項(2021ACB004)的資助。
論文鏈接:https://doi.org/10.1093/nar/gkac675
圖1. ac4C位點(diǎn)突變抑制病毒復制