近日，華中農業大學動物科學技術學院、動物醫學院、農業微生物資源發掘與利用全國重點實驗室李文濤教授團隊在豬德爾塔冠狀病毒入侵細胞的分子機制研究領域取得重要進展。相關成果以“Genome-wide CRISPR/Cas9 library screen identifies C16orf62 as a host dependency factorfor porcine deltacoronavirus infection”為題在Emerging Microbes & Infections期刊上發表。
豬德爾塔冠狀病毒（Porcine deltacoronavirus，PDCoV），是一種新型豬腸道冠狀病毒， 主要感染新生仔豬，引起腹瀉、嘔吐、脫水甚至死亡，給全球養豬業帶來巨大經濟損失。此外，據報道，從海地三名發熱兒童血清樣本中檢測并分離到了PDCoV，表明該病毒具有跨種傳播的風險。PDCoV 主要通過S蛋白與細胞受體/共受體結合，從而介導病毒入侵宿主細胞。前期團隊研究表明，PDCoV以氨基肽酶N（APN）作為細胞受體，但APN的敲除并不能完全阻止病毒的感染，提示還有其他受體或輔助受體參與了病毒感染過程。
為發掘PDCoV的受體及感染相關的宿主因子，研究人員將 PDCoV 感染 CRISPR/Cas9 敲除慢病毒文庫轉導的易感細胞-人肝癌 Huh7 細胞，并對存活細胞進行高通量測序（NGS）和基因富集分析，發現除了已知受體基因 ANPEP，還有 C16orf62 等多個參與病毒感染過程的基因顯著富集。通過在豬源細胞進行基因敲除和病毒感染試驗證實 C16orf62 是PDCoV 吸附過程中重要的宿主因子。盡管沒有發現C16orf62與PDCoV S蛋白的直接互作關系，但經過驗證發現，C16orf62 敲除細胞系APN的表達下調。進一步通過TGEV S1在C16orf62敲除細胞系上進行表面染色以及接種TGEV驗證，發現C16orf62敲除細胞表面APN豐度降低。最后進行Co-IP驗證及共聚焦觀察發現C16orf62與APN可以相互作用。表明C16orf62作為異源逆向囊泡轉運復合物retriever的核心組分，可通過調節細胞膜上已知受體APN的分布，間接影響PDCoV的吸附而參與PDCoV的感染過程。
研究揭示了C16orf62為PDCoV感染細胞的必需宿主因子，為進一步揭示冠狀病毒的致病機理奠定基礎，為抗冠狀病毒藥物的研制和抗病育種提供潛在的靶標。
我校博士生馬寧寧和博士后張夢佳為文章共同第一作者，李文濤教授和荷蘭烏特勒支大學Berend Jan Bosch教授為通訊作者。感謝何啟蓋教授和荷蘭烏特勒支大學醫學中心Robert Jan Lebbink博士對本研究提供的重要指導意見和建議。
原文鏈接：https://doi.org/10.1080/22221751.2024.2400559
日期：2024-09-23
豬德爾塔冠狀病毒（Porcine deltacoronavirus，PDCoV），是一種新型豬腸道冠狀病毒， 主要感染新生仔豬，引起腹瀉、嘔吐、脫水甚至死亡，給全球養豬業帶來巨大經濟損失。此外，據報道，從海地三名發熱兒童血清樣本中檢測并分離到了PDCoV，表明該病毒具有跨種傳播的風險。PDCoV 主要通過S蛋白與細胞受體/共受體結合，從而介導病毒入侵宿主細胞。前期團隊研究表明，PDCoV以氨基肽酶N（APN）作為細胞受體，但APN的敲除并不能完全阻止病毒的感染，提示還有其他受體或輔助受體參與了病毒感染過程。
為發掘PDCoV的受體及感染相關的宿主因子，研究人員將 PDCoV 感染 CRISPR/Cas9 敲除慢病毒文庫轉導的易感細胞-人肝癌 Huh7 細胞，并對存活細胞進行高通量測序（NGS）和基因富集分析，發現除了已知受體基因 ANPEP，還有 C16orf62 等多個參與病毒感染過程的基因顯著富集。通過在豬源細胞進行基因敲除和病毒感染試驗證實 C16orf62 是PDCoV 吸附過程中重要的宿主因子。盡管沒有發現C16orf62與PDCoV S蛋白的直接互作關系，但經過驗證發現，C16orf62 敲除細胞系APN的表達下調。進一步通過TGEV S1在C16orf62敲除細胞系上進行表面染色以及接種TGEV驗證，發現C16orf62敲除細胞表面APN豐度降低。最后進行Co-IP驗證及共聚焦觀察發現C16orf62與APN可以相互作用。表明C16orf62作為異源逆向囊泡轉運復合物retriever的核心組分，可通過調節細胞膜上已知受體APN的分布，間接影響PDCoV的吸附而參與PDCoV的感染過程。
研究揭示了C16orf62為PDCoV感染細胞的必需宿主因子，為進一步揭示冠狀病毒的致病機理奠定基礎，為抗冠狀病毒藥物的研制和抗病育種提供潛在的靶標。
我校博士生馬寧寧和博士后張夢佳為文章共同第一作者，李文濤教授和荷蘭烏特勒支大學Berend Jan Bosch教授為通訊作者。感謝何啟蓋教授和荷蘭烏特勒支大學醫學中心Robert Jan Lebbink博士對本研究提供的重要指導意見和建議。
原文鏈接：https://doi.org/10.1080/22221751.2024.2400559
日期：2024-09-23
