肿瘤易感基因101（TSG101）参与PRRSV 组装机制的研究

猪繁殖与呼吸综合征（Porcine reproductive and respiratory syndrome，PRRS），是一种高度接触性传染疫病，主要引起妊娠母猪繁殖障碍和所有年龄段猪群的急性呼吸困难，该病自爆发以来已经给全世界养猪业造成了巨大的经济损失。其病原体PRRS病毒（PRRS virus，PRRSV）是一种具有囊膜的单股正链RNA 病毒，属于套式病毒目、动脉炎病毒科、β-动脉炎病毒属。由于其复杂的感染过程导致PRRS 依然难以有效防控。目前为止，尽管人们在PRRSV 生命周期相关研究中取得了巨大的进展，但对PRRSV 组装机制仍然缺乏深入了解。

近期发表于《Journal of Virology》的研究论文，首次揭示了肿瘤易感基因101（TSG101）在PRRSV 组装中的作用机制。该研究首先通过系统性siRNA 筛选试验发现宿主细胞内吞体分选转运复合体（ESCRT）中一些特定蛋白能够参与PRRSV 感染。在筛选到参与PRRSV 感染的ESCRT 蛋白中，TSG101 是ESCRT 系统中最上游的蛋白，因此作者选择对其进行深入研究。首先，研究发现PRRSV 感染并不调节细胞中TSG101 的表达水平。通过实时荧光定量PCR、免疫印迹法、间接免疫荧光试验、流式细胞术和测定半数组织培养感染剂量的方式进一步证实在MARC145 细胞中敲低TSG101 能够抑制PRRSV 感染，而外源过表达TSG101 促进PRRSV 感染。随后，通过病毒结合和入侵试验证实TSG101 不参与PRRSV 的吸附和内化过程。为了明确TSG101 在PRRSV 复制周期中发挥作用的具体阶段，该研究准确测定了PRRSV的一个复制周期为10 h。在PRRSV 的第一轮复制周期内，敲低TSG101 并不影响PRRSV RNA 复制和N 蛋白翻译，但能显著降低细胞内和上清中病毒粒子的滴度，提示TSG101 可能参与PRRSV 病毒粒子组装或释放过程。同时，在PRRSV 非易感细胞HEK-293T 中，敲低TSG101 后转染PRRSV 感染性克隆也得到相同的结果。透射电镜结果表明，敲低TSG101 后MARC-145 细胞中囊膜化成熟病毒粒子显著减少。这些结果说明TSG101 首先参与PRRSV 组装过程中病毒粒子形成。为了进一步探究TSG101参与病毒粒子形成的机制，该研究通过GFP-pulldown、免疫沉淀试验和激光共聚焦显微镜（LSCM）的方式证实TSG101 与不同PRRSV 株N 蛋白具有相互作用并存在共定位。然而，核衣壳寡聚化试验结果表明TSG101 并不参与PRRSV 核衣壳的形成。随后，通过LSCM 发现PRRSV 感染能够招募TSG101至细胞的早期分泌途径，并且TSG101 和PRRSV N蛋白均与早期分泌途径中的内质网（ER）、内质网-高尔基体中间体（ERGIC）及高尔基体（GA）具有显著共定位；在MARC-145 细胞和永生化猪肺泡巨噬细胞CRL-2843-CD163 中敲低TSG101，均能显著减少PRRSV N 蛋白在ER、ERGIC 和GA 中的分布。以上结果证实TSG101 通过与PRRSV N 蛋白在早期分泌途径中相互作用从而参与病毒粒子的形成。

综上所述，该研究发现了ESCRT 系统中TSG101蛋白通过与PRRSV N蛋白在早期分泌途径中相互作用促进PRRSV 组装而不影响病毒的吸附、内化、RNA复制、N 蛋白翻译。该研究为进一步阐明PRRSV 的致病机理提供了新的理论依据。更重要的是，考虑到TSG101 在多种病毒感染中发挥重要作用，因此其有望成为开发广谱抗病毒药物的靶点。