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2022年5月，国际学术期刊《病毒学杂志》（Journal of Virology）在线发表了中国科学院武汉病毒研究所/生物安全大科学研究中心陈全姣团队的最新成果，论文题为“G Protein Subunit β1 Facilitates Influenza A Virus Replication by Promoting the Nuclear Import of PB2”（GNB1通过促进流感病毒PB2蛋白入核进而促进流感病毒的复制）。该研究表明GNB1能够与聚合酶亚单位相互作用，通过促进PB2蛋白的入核来正向调节流感病毒复制。
A型流感病毒（IAV）由于其广泛的宿主范围和易变异的特性，一直持续威胁着公众健康。流感病毒的核糖核蛋白（vRNP）负责病毒基因组在细胞核中的转录和复制，病毒vRNP亚基从细胞质进入细胞核的过程需要许多宿主蛋白的参与，而我们对相关宿主蛋白知之甚少。该研究团队利用质谱分析对纯化H9N2流感病毒粒子中的宿主蛋白进行了鉴定，选取其中得分较高的10个蛋白进行初筛，发现GNB1能够显著影响流感病毒的复制水平。通过免疫共沉淀实验发现无论是在转染条件下还是感染条件下，GNB1与聚合酶亚基PB2、PB1和PA都可以相互作用，且以非RNA依赖的方式结合（图1）。进一步的研究表明，敲除GNB1后可延迟PB2蛋白入核，而对PA-PB1异源二聚体的入核没有影响（图2）。最后，该团队探索了GNB1影响病毒复制的分子机制。免疫共沉淀实验结果表明，GNB1能促进PB2蛋白与importin α3、importin α5和importin α7的结合，从而促进病毒PB2蛋白的入核，进而促进聚合酶PB2、PB1和PA复合物的形成，并最终影响病毒RNP的组装（图 3）。该研究对流感病毒复制的分子机制提供了新的见解，并提供了潜在的抗病毒药物靶点。
武汉病毒所博士研究生郑华斌为该论文第一作者，陈全姣研究员为该论文通讯作者。该研究得到了国家科技重大专项（2020ZX10001016）的资助。
图 1. GNB1与病毒聚合酶亚基相互作用。（A-C）GNB1和病毒蛋白的相互作用。（D）GNB1和不同亚型病毒M1蛋白的相互作用。（E-F）GNB1与流感病毒聚合酶亚基相互作用。（G） 内源性GNB1和聚合酶组分之间的相互作用。（H） GNB1和聚合酶亚单位的GST-pulldown。
图2. GNB1对聚合酶亚基入核的影响。（A）感染后vRNPs在WT和GNB1-KO A549细胞中的定位。（B） NP在感染细胞中定位的定量分析。（C）敲除GNB1抑制了PB2的入核。（D）定量分析PB2的定位。（E）蛋白质印迹分析PB2在转染后WT和GNB1-KO细胞的分布。（F） GNB1不影响PB1-PA异聚体的入核。（G）定量分析PA-PB1的定位（H）蛋白质印迹分析转染PB1和PA后，PA-PB1在WT和GNB1-KO细胞的分布。（I） 病毒感染时，WT和GNB1-KO A549细胞中PA-PB1异二聚体的定位。（J） PA在感染细胞中定位的定量分析。（K）病毒感染时，WT和GNB1-KO A549细胞中PB2的定位。（L） PB2在感染细胞中定位的定量分析。
图 3. GNB1促进了PB2和importin α之间的相互作用。（A-B）PB2（A）或GNB1（B）与importinα1、α3、α5和α7之间的相互作用。（C-F）GNB1影响PB2与importin α家族的相互作用。