沉默调节蛋白1调控活性氧参与猪流行性腹泻病毒诱导DNA损伤应答的分子机制

With variant PEDV emergence in China and other areas, the prevention of PED is facing new challenges. It is necessary to further study the pathogenesis of PEDV. SIRT1 is a viral defense factor, and DNA damage response is a self - protection mechanism against virus invasion. They have an important role in the pathogenicity of the virus. We preliminarily revealed that PEDV caused the production of ROS and DNA damage. SIRT1 inhibited the production of ROS. Therefore, we speculated that SIRT1 was involved in PEDV-induced DNA damage through regulating ROS. The following experiments will be performed. First, we will study the effect of ROS in regulating PEDV-induced DNA damage response. Second, we will reveal the role of SIRT1 in PEDV-induced DNA damage through regulating ROS. Third, we will focus on the interaction sites and function between SIRT1 and nsp12. We aim to elucidate the mechanism of interaction of SIRT1 and nsp12 in PEDV-induced DNA damage through regulating ROS. This study further explores the new mechanism of SIRT1 and nsp12 interaction-ROS-PIKKs/MRN-γH2AX signaling pathway in PEDV replication, which is beneficial to the discovery of new antiviral targets.

随着猪流行性腹泻病毒（PEDV）变异株的流行，PED防控面临新的挑战，有必要进一步研究其致病机理。沉默调节蛋白（SIRT1）是一种病毒防御因子，DNA损伤应答是防止病毒入侵的自我保护机制，其在病毒致病中起重要作用。我们初步发现PEDV可诱导活性氧（ROS）产生和DNA损伤应答，过表达SIRT1可抑制ROS升高，但SIRT1是否通过调控ROS参与PEDV诱导DNA损伤应答及其分子机制尚不清楚。因此，展开如下研究：研究ROS对PEDV诱导DNA损伤应答的调控作用；揭示SIRT1通过调控ROS参与PEDV诱导DNA损伤应答的作用；确定SIRT1与nsp12互作位点及功能，阐明SIRT1与nsp12互作调控ROS参与PEDV诱导DNA损伤应答的分子机制。进一步解析SIRT1与nsp12互作-ROS-PIKKs/MRN-γH2AX信号通路在PEDV复制中的新机制，为PEDV新型制剂开发提供新依据。

猪流行性腹泻（porcine epidemic diarrhea, PED）是由猪流行性腹泻病毒（PEDV）引起的以水样腹泻、呕吐、脱水为主要特征的猪传染性疾病。该病常在冬季爆发，各年龄段的猪均可感染，但哺乳仔猪最易感，发病率可高达100%，死亡率为80% ~ 100%。2013年以来，由于变异毒株的出现，PED在中国、美国、德国和葡萄牙出现大流行，每年给养猪业带来约20 ~ 30亿的经济损失，防治PED成为养猪业的重中之重。本研究拟从宿主与病毒相互作用的角度探索PEDV的致病机理，阐明宿主SIRT1、ROS、DNA损伤应答与PEDV感染间的关系。明确了PEDV感染诱导ATM-Chk2和DNA-PK-KU70 (KU86)依赖的DNA损伤应答，并且该信号通路的DNA损伤应答有利于PEDV复制。发现了PEDV引起ROS的升高，ROS可促进PEDV的复制。还揭示SIRT1抑制PEDV复制，并且SIRT1抑制ROS和DNA损伤应答，更有趣的是我们发现SIRT1和nsp12相互作用，且调控nsp12的乙酰化。此外，nsp12促进ROS的升高和ATM-Chk2依赖的DNA损伤应答。总之，本研究证明了PEDV、SIRT1、ROS、DNA损伤应答四者间的相互关系，且SIRT1与nsp12相互作用，这些结果表明SIRT1通过与nsp12相互作用调控ROS进而调控PEDV诱导的DNA损伤应答。这一研究将有利于寻找新的抗病毒靶点，开发新型的抗病毒药物，为PED的特异防控提供新视角。