提升產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級國家獸藥產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟致力于建立產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展信息交流平臺，收集了解產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新過程中的需求，為聯(lián)盟成員單位提供技術(shù)、產(chǎn)品、人力資源和信息、咨詢、培訓等綜合服務；受企業(yè)委托，對科技成果的技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化前景進行評估；定期舉辦獸藥行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新論壇，加強成員單位間的信息交流，提出切實建議，凝聚產(chǎn)業(yè)共識，積極為國家政策獻言獻策，引導行業(yè)健康發(fā)展。為此，聯(lián)盟微信公眾號設立《新技術(shù)&研究進展》欄目，收集、發(fā)布獸藥產(chǎn)業(yè)相關技術(shù)創(chuàng)新及研究進展。本期介紹盟員單位江蘇省農(nóng)業(yè)科學院獸醫(yī)研究所李彬研究員團隊在線發(fā)表的“CMPK2 is a host restriction factor that inhibits infection of multiple coronaviruses in a cell-intrinsic manner”。
近年來，冠狀病毒感染嚴重危害人民生命健康，給全球造成巨大經(jīng)濟損失。豬流行性腹瀉病毒（PEDV）是冠狀病毒α屬成員，可引起仔豬腹瀉、嘔吐和脫水等臨床癥狀，致死率高達80%-100%，嚴重危害養(yǎng)豬業(yè)的健康發(fā)展。因此，深入研究冠狀病毒感染與致病機制，揭示其與宿主之間的博弈，有望為冠狀病毒防控提供新的策略。3月18日，獸醫(yī)所李彬研究員團隊在國際權(quán)威雜志PLOS BIOLOGY（TOP期刊，IF=9.59）在線發(fā)表了題為“CMPK2 is a host restriction factor that inhibits infection of multiple coronaviruses in a cell-intrinsic manner”的研究論文。該研究發(fā)現(xiàn)宿主天然防御因子CMPK2能夠抑制多種冠狀病毒復制，揭示了其通過促進Viperin催化產(chǎn)生ddhCTP來靶向降低冠狀病毒RdRp活性并最終抑制病毒復制的分子機制。
單磷酸胞苷激酶2（CMPK2）屬于干擾素刺激基因，具有抗病毒活性。本研究發(fā)現(xiàn)，PEDV感染可部分獨立于經(jīng)典干擾素通路誘導CMPK2表達上調(diào)，此過程由轉(zhuǎn)錄因子IRF1直接調(diào)控。通過構(gòu)建的CMPK2、Viperin和CMPK2/Viperin基因敲除細胞系，發(fā)現(xiàn)CMPK2可顯著抑制PEDV復制，而Viperin處于CMPK2的下游，在CMPK2發(fā)揮抗病毒活性過程中發(fā)揮重要作用，并鑒定出CMPK2發(fā)揮抗病毒作用的關鍵氨基酸保守位點。進一步利用液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)分析，發(fā)現(xiàn)CMPK2可促進Viperin催化產(chǎn)生更多的抗病毒小分子3’-脫氧-3’,4’-二脫氫三磷酸胞苷（ddhCTP）。Viperin催化產(chǎn)生ddhCTP是CMPK2發(fā)揮抗病毒活性的重要途徑該研究通過構(gòu)建病毒RdRp活性檢測系統(tǒng)，證明ddhCTP可與游離的核糖核苷酸NTPs發(fā)生競爭通過靶向降低病毒的RdRp活性，從而抑制冠狀病毒的復制，其可以顯著抑制α冠狀病毒PEDV、γ冠狀病毒雞傳染性支氣管炎病毒（IBV）和 δ冠狀病毒豬德爾塔冠狀病毒（PDCoV）的復制，同時可以降低β冠狀病毒SARS-CoV-2的RdRp活性。CMPK2通過調(diào)控ddhCTP的產(chǎn)生靶向降低多種冠狀病毒RdRp活性ddhCTP是近年來發(fā)現(xiàn)的也是目前已知的唯一一種由機體自身產(chǎn)生的天然抗病毒小分子，其以廣譜抗病毒活性、無毒副作用等優(yōu)點被廣泛關注。本研究揭示了CMPK2與Viperin共同協(xié)作促進ddhCTP的產(chǎn)生并通過靶向降低病毒RdRp活性抑制PEDV等冠狀病毒復制的分子機制，為新型天然抗病毒小分子藥物的研發(fā)提供有力的科學依據(jù)，有望解決抗冠狀病毒特效藥物匱乏、給藥途徑不便的諸多難題，具有重要的意義。獸醫(yī)所動物腹瀉病防控創(chuàng)新團隊博士后朱明君為論文第一作者，團隊首席李彬研究員和美國圣路易斯華盛頓大學丁思遠助理教授為論文共同通訊作者。感謝我院中心實驗室孫金金老師在小分子檢測方面提供的重要幫助。該研究得到十四五國家重點研發(fā)計劃，國家自然科學基金和中國博士后科學基金等項目的資助。
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