甲型流感病毒(IAVs)会引发季节性流行病和偶尔的人类大流行。尽管病毒生命周期的多个阶段已被充分表征,但控制病毒脱壳的分子机制仍未完全明了。
2026年4月25日,广州医科大学侯盼盼、中山大学郭德银、李春梅共同通讯在Cell Reports(IF=8.1)在线发表题为Ubiquilin1 restricts influenza viral replication through trapping vRNP in the late endosomes的研究论文。
研究鉴定宿主蛋白Ubiquilin1(UBQLN1)作为抑制IAV脱壳的限制因子。UBQLN1与病毒核糖核蛋白(vRNPs)相互作用,阻止HDAC6依赖的脱壳,并将vRNPs封存于晚期内体中。
UBQLN1还能破坏vRNPs与核转运蛋白(importins)之间的相互作用,进而阻碍vRNPs的入核转运。功能实验表明,UBQLN1可在体内外抑制多种流感病毒毒株的复制。敲除UBQLN1会显著增加细胞对病毒感染的易感性、促进病毒复制;小鼠体内敲除Ubqln1后,病毒载量更高、病情严重程度加剧。
本研究证实UBQLN1是通过靶向病毒脱壳环节阻断流感感染的关键宿主因子,也为抗病毒策略研发提供了新的潜在方向。
甲型流感病毒(IAV)属于正黏病毒科,是一种有包膜病毒,宿主范围广泛,对全球公共卫生构成重大威胁。其分节段基因组可使共感染毒株之间频繁发生基因重配,易产生具有大流行潜力的新型变异株。因此,甲型流感病毒在全球反复引发季节性流行,并偶尔造成大流行。临床表现从无症状感染、轻微发病,到重症肺炎甚至死亡不等。
IAV基因组的八个RNA片段编码至少十一种蛋白质,并组装成病毒核糖核蛋白(vRNP),vRNP由病毒RNA(vRNA)、核蛋白(NP)以及RNA依赖的RNA聚合酶亚基PB1、PB2、PA共同组成。感染过程中,病毒糖蛋白血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)分别介导受体结合与内体膜融合过程。
病毒颗粒内部,vRNP与基质蛋白M1组装在一起,形成类衣壳结构。病毒经内吞进入细胞后,血凝素发生构象变化,触发病毒膜与晚期内体膜融合。随后病毒核心发生脱壳,该过程依赖宿主因子组蛋白去乙酰化酶6(HDAC6)介导:HDAC6结合泛素链,招募聚集体加工机器并产生机械力,破坏M1蛋白外壳。
脱壳后vRNP释放至细胞质,转运蛋白TNPO1进一步协助解离M1、拆散vRNP聚合束。游离的vRNP随后通过importin-α/β核转运系统进入细胞核,启动病毒转录与复制。
UBQLN1属于类泛素/泛素结合(UBL-UBA)蛋白家族,结构包含N端类泛素结构域(UBL)、中间4个STI结构域以及C端UBA结构域。UBQLN1作为分子衔接蛋白,可将多泛素化底物递送至蛋白酶体,参与多条蛋白质质控通路,包括泛素-蛋白酶体系统(UPS)、自噬-溶酶体降解通路及内质网相关降解(ERAD)通路。UBQLN1还与多种人类疾病相关。
图形摘要(图源自Cell Reports)
本研究证实UBQLN1是抵抗流感病毒感染的宿主限制因子。病毒感染时,UBQLN1被招募至内体,并与病毒vRNP发生相互作用。机制上,UBQLN1可破坏HDAC6与M1蛋白外壳的结合,从而阻断病毒脱壳,使vRNP滞留于晚期内体中。
此外,UBQLN1还干扰vRNP与核转运蛋白的相互作用,抑制vRNP复合体入核。与机制一致:体内外敲低UBQLN1可显著增强甲型流感病毒感染;Ubqln1基因缺陷小鼠体内病毒载量更高、病情更严重。同时,UBQLN1对H1N1、H3N2、H9N2等多种甲型流感毒株均具有抑制作用。
研究表明通过靶向该宿主因子调控病毒脱壳,有望成为一种全新的广谱抗病毒策略。
参考消息:10.1016/j.celrep.2026.117310