Mx1蛋白抑制流感病毒复制的分子机制及其在病毒进化中的作用研究

Interferon stimulated genes (ISGs) are a class of innate immunity barrier molecules that are induced by interferon and play an important role in host virus restriction. Virus may escape the inhibition of ISGs by gene mutation and enhance the infection ability due to the antiviral effect of ISGs. In previous studies, we found that the equine Mx has obvious ability to restrict the replication of influenza virus, but the restrict ability is significantly different to the strains isolated from different time. It is shown that the equine Mx1 protein can only obviously restrict the early isolation influenza strains but not the later ones. This suggests that the virus is likely escaping the restriction of Mx1 by gene mutation and evolution, which may play an important role in periodic pandemic of influenza virus. In order to prove this hypothesis, this project will use the interaction between equine Mx1 and equine influenza virus as a model. On the one hand, it will analyze the anti-influenza mechanism of Mx1; on the other hand, it will find out the evidence between virus adaptive mutation and Mx1 restriction. This research will help to further clarify the antiviral mechanism of ISGs and its key role in virus evolution and immune evasion.

干扰素诱导基因 (ISGs) 是一类由干扰素诱导表达的，在宿主拮抗病毒感染中发挥重要作用的天然免疫屏障分子。而针对ISGs的抗病毒作用，病毒可能通过基因突变逃逸ISGs的限制，增强对宿主的感染力。在关于一种干扰素诱导分子Mx的抗病毒作用的前期研究中，我们发现马属动物Mx分子具有明显限制流感病毒细胞内复制的能力，但其对于不同时期分离的马流感毒株的限制能力存在显著差异。表现在马Mx1分子仅限制较早期分离的毒株，而对后期分离的流感毒株的限制能力则明显减弱。这提示病毒很可能发生了逃逸Mx1分子限制作用的基因突变与进化，在促进流感的周期性大流行中发挥作用。为证明该推测，本项目将以马Mx1与马流感病毒的互作为模型，一方面解析Mx1的抗流感病毒机制，另一方面找出病毒本身的基因突变与逃逸Mx1限制作用直接关联的证据。以上研究的开展，将有助于进一步明确ISGs的抗病毒机制及在病毒进化和免疫逃逸中的关键作用。

干扰素诱导基因 (ISGs) 是一类由干扰素诱导表达的，在宿主拮抗病毒感染中发挥重要作用的天然免疫屏障分子。而针对ISGs的抗病毒作用，病毒可能通过基因突变逃逸ISGs的限制，增强对宿主的感染力。在关于一种干扰素诱导分子Mx的抗病毒作用的研究中，我们发现马属动物Mx1分子可明显限制其他物种流感病毒在细胞内的复制，但其对于马流感病毒，特别是后期分离的马流感毒株的限制能力明显降低。通过反向遗传技术，替换病毒核心蛋白和定点突变技术，本项目的研究指出，后期分离的具有逃逸功能的马流感病毒很可能通过改换其NP蛋白上的三个关键氨基酸位点，即S50N、S245G和A286T，发生了逃逸马Mx1分子限制作用的基因突变与进化，使其在促进流感的周期性大流行中发挥作用。以上研究的开展，有助于进一步明确ISGs的抗病毒机制，并深入阐明其在病毒进化和免疫逃逸中的关键作用方式。