MERS病毒非结构蛋白nsp3、nsp4共同诱导双层膜囊泡结构形成

本文为阅读Oudshoorn, Diede, et al. "Expression and Cleavage of Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus nsp3-4 Polyprotein Induce the Formation of Double-Membrane Vesicles That Mimic Those Associated with Coronaviral RNA Replication." Mbio 8.6(2017). 的读后感，读后感作者：郝炜 

前言：

RNA病毒是人类可怕的敌人，许多严重的传染病均由RNA病毒引起。例如，人们所熟知的引起中东呼吸综合症的冠状病毒MERS病毒、它的近亲SARS病毒、引起手足口病的EV71肠道病毒、引起丙型肝炎的HCV病毒，和近几年新出现的通过蚊子传播的寨卡病毒（Zika virus）。这些病毒属于正链RNA病毒，它们侵入人体细胞以后，会破坏内质网膜原有的结构，诱导形成特征性的双层膜囊泡结构（double membrane vesicle, DMV）。这样异常的囊泡结构是病毒RNA基因组进行转录复制的场所，同时也为病毒RNA以及参与转录复制的病毒非结构蛋白提供保护屏障，使其不受宿主免疫系统攻击。目前，该类囊泡结构的形成机制仍不清楚。

 论文研究内容：

     之前的研究证据表明，SARS病毒三个非结构蛋白nsp3、nsp4和nsp6均具有跨膜区，可能与DMV的形成有关。该论文以MERS病毒为模型，在宿主细胞中分别表达了具有自切功能的nsp3-4（nsp3与nsp 4的融合蛋白）与nsp3-6（nsp3与nsp 6的融合蛋白）。利用透射电镜以及切片扫描电镜(electron tomography，ET)技术，作者研究了细胞中DMV的形成规律。结果显示：nsp3-4融合蛋白的表达足以诱导细胞中DMV的形成。同样，当共表达nsp3和nsp4蛋白时也出现了类似的情况。与之相反，当表达经过突变而无法自切的nsp3-4融合蛋白，或者仅单独表达nsp3或nsp4时，则无法诱导细胞中DMV的形成，但仍能诱导DMV前体结构的形成。此外，研究结果还显示，nsp6对DMV的形成是无关紧要的，这与以往的研究结果有所不同。该研究的结论是：MERS病毒的 nsp3和nsp4同时存在并相互作用时能够共同诱导细胞的DMV的形成。

个人读后感：

      正链RNA病毒入侵宿主细胞的一个共同特征是DMV的形成，因为DMV是病毒基因组RNA合成的场所，其形成是病毒复制至关重要的一步。因此，揭示DMV形成的分子机制能够为药物研发提供重要策略。该论文虽然提供了MERS病毒 nsp3、nsp4诱导DMV形成的直接证据和实验现象，但是没有揭示这一诱导过程中的分子机制，特别是在内质网膜上与nsp3、nsp4发生作用的宿主因子的种类，而这些宿主因子也有可能参与其它病毒相应非结构蛋白作用而诱导DMV形成。