病毒作為一類嚴格的胞內寄生物，完全依賴于宿主的翻譯系統合成病毒蛋白，從而實現病毒的快速復制。其復制過程也會造成細胞損傷的發生，引發一系列細胞生物學事件。
近日，中國農業科學院上海獸醫研究所研究員丁鏟團隊在《公共科學圖書館—病原體》連續在線發表兩篇最新研究論文。研究表明，新城疫病毒感染宿主細胞后，病毒編碼的核衣殼蛋白通過與宿主翻譯起始因子eIF4E互作，實現病毒mRNA的優先翻譯，并限制宿主細胞蛋白翻譯。另外，新城疫病毒在細胞中的迅速復制激活ATM依賴的雙鏈DNA斷裂反應，新城疫病毒強毒株編碼的HN和F蛋白協同誘導的膜融合過程激活ATM依賴的雙鏈DNA斷裂反應，促進新城疫病毒介導靶向殺傷腫瘤細胞。
由新城疫病毒引起的新城疫仍是危害養禽業最大的禽病之一。此外，新城疫病毒還能夠特異性地在人類腫瘤細胞中復制，通過外源性和內源性凋亡途徑誘導腫瘤細胞死亡，具有溶解腫瘤的病毒學特性。深入揭示新城疫病毒復制機理對抗病毒和抗腫瘤療法都具有重要意義。
新城疫病毒屬于副黏病毒科，單股負鏈RNA病毒，可以編碼六種結構蛋白和兩種非結構蛋白。核衣殼蛋白（NP）包裹病毒基因組，在新城疫病毒基因組復制、mRNA轉錄等過程中發揮重要作用；血凝素-神經氨酸酶蛋白和融合蛋白F定位于病毒囊膜，介導新城疫病毒強毒株誘導的細胞融合。
宿主的真核翻譯系統也是病毒感染過程中重要的調控靶標，該研究首先通過放射自顯影技術證實，新城疫病毒感染后可以選擇性抑制宿主蛋白的合成，而宿主的真核翻譯系統以及相關的調節通路迅速被新城疫病毒感染所激活，新城疫病毒mRNA是帽子結構依賴翻譯。
進一步研究發現，新城疫病毒編碼的核衣殼蛋白，經與宿主翻譯起始因子eIF4E直接結合，抑制以1型帽子結構為主的宿主mRNA翻譯，優先翻譯新城疫病毒0型帽子結構的mRNA。核衣殼蛋白還被招募到多聚核糖體中，直接參與宿主的真核翻譯延伸過程的調節。這是一種新發現的病毒蛋白翻譯機制。
新城疫病毒劫持宿主翻譯系統
此外，該團隊發現，新城疫病毒在細胞中的復制會激活ATM依賴的雙鏈DNA斷裂反應，使用靶向抑制ATM激酶的藥物處理后能抑制病毒感染誘導的雙鏈DNA斷裂反應。
有意思的是，該研究首次揭示新城疫病毒強毒株HN和F蛋白共轉后誘導細胞融合，該膜融合過程也能激活ATM依賴的雙鏈DNA斷裂反應。靶向抑制ATM依賴的雙鏈DNA斷裂反應，能夠明顯抑制新城疫病毒在腫瘤細胞中的復制和膜融合形成能力。
新城疫病毒和HN-F介導的細胞融合誘發DNA損傷
上述結果揭示了病毒結構蛋白NP、HN和F的新功能，為闡明新城疫病毒和其它副黏病毒的復制機制提供理論依據，也拓展了人們對于新城疫病毒與宿主細胞互相作用的理解，對于更好地改造溶瘤新城疫病毒提供了新的視角。
相關論文信息：https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1008610
https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1008514
