2020 年初，武漢新型冠狀病毒的爆發(fā)，把病毒這個小小的壞東西一下子推到大眾的視野中。目前舉國上下都時刻關(guān)注著疫情的發(fā)展，全國各地醫(yī)療資源都在馳援武漢，同期對應(yīng)的科學(xué)研究也在快速展開，從病毒溯源、快速核酸試劑盒的開發(fā)、疫苗研制、藥物治療以及血清治療等都相繼有序進行。
這次小編將為大家介紹 4 篇 m6A 修飾在病毒感染中的研究案例。今天的兩篇來自杜克大學(xué) Stacy M. Horner 教授。2016 年 Stacy M. Horner 教授先是發(fā)表了“黃病毒科 RNA 基因組 m6A 修飾調(diào)節(jié)病毒的感染性”。2019 年又針對黃病毒科病毒對宿主 m6A 修飾的影響進行了研究，發(fā)現(xiàn)病毒感染期間激活的信號通路會導(dǎo)致宿主 mRNAs 的 m6A 修飾變化進而調(diào)控病毒感染。另外兩篇則來自俄亥俄州立大學(xué)何川教授和 Li Jianrong 教授在 2019、2020 年相繼發(fā)表的 RNA 病毒的 m6A 研究。兩篇研究思路基本一致，都主要是針對病毒自身 RNA 上 m6A 的修飾對病毒生命周期影響的研究，同時發(fā)現(xiàn) m6A 缺陷型的毒株，毒力均減弱，但免疫原性卻依然不變，可以作為未來的對應(yīng)疫苗研制的候選。
杜克大學(xué) Stacy M. Horner 教授在 2016 發(fā)表的文章研究對象來自黃病毒科病毒。黃病毒科（Flaviviridae）的病毒主要感染哺乳類動物，遺傳物質(zhì)為單鏈線型的 RNA。它們主要通過節(jié)肢動物載體（主要是蜱和蚊子）傳播。該科從黃熱病病毒（黃病毒科病毒）獲得其名稱，'flavus'在拉丁語中表示黃色，而黃熱病又因其傾向于在受害者中引起黃疸而命名。目前在這個科中有超過 100 種，分為四個屬。黃病毒屬（Flavivirus）、瘟疫病毒屬（Pestivirus）、肝炎病毒屬（Hepacivirus）、趨肝性病毒屬（Pegivirus）。與該家族相關(guān)的疾病包括：丙型肝炎病毒，肝炎，瘟病毒，出血綜合征，流產(chǎn)，致命性粘膜疾病，黃病毒，出血熱，腦炎和出生缺陷小頭癥（茲卡病毒）。
摘要：
作者在本文描述了 m6A 修飾在 HCV 病毒生命周期中的調(diào)控作用，證明了 m6A 甲基轉(zhuǎn)移酶負調(diào)控感染性 HCV 顆粒的產(chǎn)生，m6A 結(jié)合的 YTHDF 蛋白重新定位于 HCV 顆粒產(chǎn)生的位點，并抑制病毒感染的這一階段。抑制 m6A 修飾會增強病毒滴度，增加 HCV RNA 與 HCV 核心蛋白的相互作用。描述了其他幾種黃病毒科的 m6A 修飾情況，包括 ZIKV, DENV, WNV，和 YFV。總之，數(shù)據(jù)顯示 m6A 修飾調(diào)節(jié) HCV 感染，并為更深入的探究 m6A 在黃病毒科病毒家族中的功能奠定了基礎(chǔ)。值得一提的是，文章中的病毒基因組并不是單獨提取得到，而是與宿主細胞一起提取出 total RNA，再進行 MeRIP-seq，分別與宿主和病毒基因組進行比對，從而得到病毒基因組上 m6A 整體修飾情況。
研究思路：
結(jié)果展示：
Stacy M. Horner 教授首先通過上述實驗對 m6A 修飾在病毒本身生命周期的作用探究后，確定了 m6A 甲基轉(zhuǎn)移酶負調(diào)控感染性 HCV 顆粒的產(chǎn)生，同時 m6A 結(jié)合的 YTHDF 蛋白均重新定位于 HCV 顆粒產(chǎn)生的位點，并抑制病毒感染的這一階段。數(shù)據(jù)顯示 m6A 修飾的改變調(diào)節(jié) HCV 感染，并為在更廣泛的黃病毒科病毒家族中探究 m6A 的功能奠定了基礎(chǔ)。
在 2019 年，Stacy M. Horner 教授緊接著又對上述病毒感染人類細胞后 m6A 修飾對機體的具體互作通路展開探討。
摘要：
作者發(fā)現(xiàn)被黃病毒科（DENV 登革熱病毒、ZIKV 寨卡病毒、WNV 西尼羅河病毒 &HCV 丙型肝炎病毒）病毒感染后，細胞中 mRNA 的 m6A 修飾會發(fā)生改變，包括 RIOK3 和 CRRBP。在病毒感染期間，RIOK3 的 m6A 修飾會促進其轉(zhuǎn)錄，然而 CIRBP 的 m6A 修飾丟失會促進其轉(zhuǎn)錄本剪切編輯。作者還發(fā)現(xiàn)病毒感染引起的免疫應(yīng)答激活或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)急反應(yīng)分別有助于 RIOK3 和 CIRBP 的 m6A 修飾。同樣 m6A 修飾發(fā)生改變的一些轉(zhuǎn)錄本，包括 RIOK3 和 CIRBP 等編碼蛋白會也影響病毒感染。總而言之，這項工作揭示了病毒感染期間激活的信號通路會導(dǎo)致宿主 mRNAs 的 m6A 修飾變化進而調(diào)控感染，說明發(fā)生 m6A 修飾的 mRNA 轉(zhuǎn)錄后調(diào)控會潛在影響病毒復(fù)制。
研究思路：
研究思路：
作者在 RIOK3 和 CIRBP 轉(zhuǎn)錄本都改變了 m6A 的修飾后，為探究其編碼的蛋白產(chǎn)物是否影響黃病毒科感染，使用小干擾 RNA (siRNA) 敲低了 Huh7 細胞中的 RIOK3 和 CIRBP 表達，用 DENV、ZIKV 或 HCV 感染這些細胞，然后在感染后 72 小時后的上清液中測量病毒滴度。
總之，作者發(fā)現(xiàn)黃病毒科感染導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄本 m6A 的改變可以影響病毒感染引起的先天免疫激活和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)，進而調(diào)節(jié)特定細胞 mRNA 中 m6A 水平的信號。m6A 和其他 RNA 修飾對特定轉(zhuǎn)錄的后轉(zhuǎn)錄調(diào)控可能是感染程度的重要決定因素。
今天 Stacy M. Horner 教授案例就介紹到這里，后面將為大家介紹俄亥俄州立大學(xué) Li Jianrong 教授在 2019、2020 年相繼發(fā)表的 RNA 病毒 m6A 研究。兩篇文章研究思路基本一致，都主要是針對病毒自身 RNA 上 m6A 修飾機制對病毒生命周期影響的研究。同時發(fā)現(xiàn) m6A 缺陷型的毒株可以作為未來對應(yīng)疫苗研制的候選。大家敬請期待。
大家敬請期待：《m6A 修飾在病毒和病毒感染中的研究方案（下）》
