II型PRRSV编码的Nsp12参与病毒亚基因组RNA的合成

猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)是由PRRS病毒(PRRSV)引起的以母猪严重的繁殖障碍和断奶仔猪呼吸道症状为主的疾病。世界动物卫生组织(OIE)将其列为B类传染病。1995年，我国郭宝清等人从流产母猪胎儿中首次分离得到PRRSV；2006年，我国南方多省先后暴发以持续性高热、精神沉郁、呼吸困难、气喘和部分猪伴有皮肤发红变紫等症状的高致病性的PRRS(Highly pathogenic PRRS,HP-PRRS)。PRRSV分为2个基因型，分别为I型(欧洲型)和II型(北美洲型)。在中国的流行株主要为II型。2008年，农业部将HP-PRRS列为一类动物疫病。目前，PRRSV在我国流行状况复杂，经典株与变异株并存，近年来NADC30病毒株在我国出现并流行，且出现重组PRRSV病毒株，这给中国PRRS的防控带来严峻挑战。对PRRSV生命周期过程的基础研究将对PRRS的防控具有重要的指导意义。

PRRSV为单股正链RNA病毒，其基因组包含ORF1a、ORF1b和ORF2～ORF7。ORF1a和ORF1b主要编码PRRSV复制酶，其被认为是病毒的非结构蛋白(Nonstructural proteins，Nsp)编码区。根据生物信息学预测与实验证实，ORF1a区与ORF1b区共编码12个Nsps。其中Nsp1与PRRSV亚基因组mRNAs的合成相关；Nsp2与Nsp3参与复制相关复合体双层膜泡(Double membrane vesicles，DMVs)的形成，目前研究认为PRRSV的复制是在DMVs中进行；Nsp4编码3C样丝氨酸蛋白酶。除此之外，Nsp1α/β、Nsp2、Nsp4和Nsp11被证实与PRRSV抑制宿主天然免疫信号通路相关。ORF1b区域编码4个Nsps(Nsp9～Nsp12)，Nsp9是RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp)，Nsp10是RNA解旋酶，已有研究表明Nsp9与Nsp10是HP-PRRSV的致病基础。Nsp11具有核酸内切酶活性、去泛素化酶活性、抑制NLRP3炎症小体与调节细胞周期的作用。在整个ORF1b区域，唯有Nsp12的功能尚不明确，目前仅有少数研究报道Nsp12与多个宿主蛋白具有相互作用。但Nsp12在PRRSV复制过程中的作用至今未知。

近日，国际传染病学期刊Emerging Microbes&Infections在线发表中国农业科学院哈尔滨兽医研究所蔡雪辉团队解析PRRSVNsp12功能的相关论文。该研究通过PRRSV反向遗传技术构建Nsp12缺失突变体，该突变体不能拯救出PRRSV，表明Nsp12在PRRSV复制过程中至关重要！该研究进一步对Nsp12蛋白进行生化分析，表明Nsp12蛋白容易被氧化为二聚体以及多聚体，并且这种聚集体的形成与其蛋白序列中的半胱氨酸直接相关。最后，通过一系列试验表明Nsp12参与PRRSV亚基因组mRNA(sgmRNA)的合成，且不影响其全长基因组RNA(gRNA)的合成。通过构建一系列突变体进行的病毒拯救等试验表明，Nsp12的35位与79位半胱氨酸的联合突变影响Nsp12参与病毒sgmRNA的合成。本研究是首次针对PRRSV Nsp12功能的初步解析，然而对于Nsp12参与sgmRNA合成的具体分子机制还有待进一步研究。