鸭坦布苏病毒非结构蛋白NS2B-NS3降解鸭MAVS的机制及其在致病中的作用

Ducks Tembusu virus (DTMUV) is an important pathogen that seriously endangers the current duck industry, and its immune evasion and pathogenesis is still unclear. Our previous study found that DTMUV-encoded NS2B-NS3 significantly inhibited the activation of duck IRF and NF-κB and down-regulated the expression of duck interferon. Further study found that DTMUV NS2B-NS3 interacted with duck MAVS and degraded duck MAVS through ubiquitin-proteasome pathway, but its mechanism and biological significance remain elusive. In this project, we propose to :(1) analyze the site of DTMUV NS2B-NS3-induced the ubiquitination of duck MAVS, and screen the E3 ligase of duck MAVS to reveal the molecular details of duck MAVS degradation by DTMUV NS2B-NS3; (2) identify the key domains and amino acids of DTMUV NS2B-NS3, which degrades duck MAVS, and analyze their role in degradation of duck MAVS and inhibition of natural immune response; (3) investigate the role of DTMUV-induced duck MAVS degradation in virus proliferation and pathogenicity in vivo and in vitro by constructing a recombinant virus of NS2B-NS3 mutation using reverse genetic system, which will lays a foundation for elucidating the pathogenesis and immune mechanism of DTMUV.

鸭坦布苏病毒（DTMUV）是严重危害当前养鸭业的重要病原，其免疫逃逸和致病机制目前仍不清楚。我们的前期研究发现DTMUV编码的NS2B-NS3能显著抑制鸭IRF和NF-κB 的激活，下调鸭干扰素的表达。进一步研究发现DTMUV NS2B-NS3与鸭MAVS相互作用，通过泛素-蛋白酶体途径降解鸭MAVS，但其降解的机制和生物学意义并不清楚。本项目拟分析DTMUV NS2B-NS3诱导鸭MAVS发生泛素化的位点，筛选出降解鸭MAVS的E3连接酶蛋白，揭示DTMUV NS2B-NS3降解鸭MAVS的分子细节；鉴定降解鸭MAVS的DTMUV NS2B-NS3关键结构域和氨基酸，分析它们在降解鸭MAVS和抑制天然免疫反应中的作用；通过反向遗传系统构建NS2B-NS3突变的重组病毒，在体内和体外探讨DTMUV降解鸭MAVS在病毒增殖和致病性中作用，为阐明DTMUV的致病和免疫机制奠定基础。

鸭坦布苏病毒（DTMUV）是严重危害当前养鸭业的重要病原，其免疫逃逸和致病机制目前仍不清楚。本项目采用鸭IRF、NF-κB和IFN-β荧光素酶报告系统发现DTMUV蛋白酶复合体NS2B-NS3主要通过NS2B靶向鸭MAVS，拮抗鸭RLR信号通路。采用co-IP、共定位和Western blot等实验发现NS2B与鸭MAVS相互作用，且主要通过泛素蛋白酶体途径降解鸭MAVS。对鸭E3泛素连接酶进行筛选发现NS2B蛋白通过招募鸭E3泛素连接酶MARCH5，对鸭MAVS的321、354、398、411位的赖氨酸进行K48的泛素化修饰，导致了鸭MAVS的降解，从而抑制了MAVS多聚体的形成，阻断了I型干扰素的产生，促进了DTMUV病毒增殖。同时，通过对NS2B的关键结构域中氨基酸进行置换和突变，确定了NS2B降解鸭MAVS的关键氨基酸。构建了NS2B点突变的重组病毒，通过动物实验分析了DTMUV NS2B降解鸭MAVS在致病中的作用。总之，本项目解析了DTMUV辅助蛋白酶NS2B抑制鸭天然免疫反应的机制，阐明了NS2B降解鸭MAVS的分子细节，分析了NS2B降解鸭MAVS在DTMUV致病中的作用。这些研究加深了人们对DTMUV免疫逃逸和致病机制的认识，为DTMUV疫苗的开发和药物靶点的筛选提供理论依据。本项目共发表SCI收录论文9篇，培养研究生6名。