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甲型禽流感病毒H5N1具有多种机制去抵御宿主细胞的抗病毒反应,其中病毒的非结构蛋白NS1被公认为是病毒抗宿主免疫机制的重要因子之一。
NS1蛋白在促进病毒感染细胞、病毒的复制和致病性方面都发挥着多种多样的功能。就目前所知,NS1蛋白主要是通过与宿主细胞中干扰素诱导的抗病毒蛋白如PKR和OAS/RNase L相互作用,抑制宿主细胞干扰素的产生,从而诘抗宿主细胞的抗病毒免疫反应。此外,NS1蛋白还可以通过与宿主细胞中与基因转录有关的蛋白相互作用,直接调节病毒的RNA的转录复制和蛋白的合成,调控病毒的扩增。NS1之所以具有如此多样的功能,就在于它可以和众多的病毒RNA、宿主RNA以及宿主蛋白质之间发生蛋白-RNA、蛋白-蛋白相互作用。
为了进一步探索NS1蛋白的功能,使用酵母双杂交的方法筛选能与H5N1亚型禽流感病毒NS1蛋白特异性相互作用的人体蛋白质,以NS1为饵,筛选了人脾细胞的cDNA文库,获得了一个新的可以与NS1相互作用的蛋白:PDLIM2。又通过了酵母回转验证、GST-pull-down检测,验证了NS1和PDLIM2的特异性相互作用。并且还通过这些实验确定了PDLIM2通过它的PDZ结构域特异的结合于NS1蛋白的最后四个氨基酸ESEV上。当把ESEV突变为RSEV时,二者就不再结合,说明倒数第二个E对结合至关重要。
细胞核蛋白PDLIM2隶属于LIM蛋白大家族,它含有PDZ和LIM两个结构域,研究表明,PDLIM2具有E3 ligse的活性,它可以降解激活之后的NF-kB的p65亚基,防止过度的免疫反应;此外,它还可以去磷酸化和降解JAK-STAT信号通路中的活化的STAT1和STAT4,在T细胞介导的免疫应答的信号通路中发挥负调节的作用。由此猜测,NS1通过与PDLIM2相互作用,影响STAT蛋白和NF-kB通过泛素化途径的正常降解,改变了宿主细胞抗病毒免疫反应状态,最终影响了病毒在细胞中的复制和扩增以及病毒的致病性。
上述工作为研究NS1的生物学功能提供了一定的证据和线索,对于将来深入的研究H5N1致病机理奠定了良好的基础。