提升產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級國家獸藥產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟致力于建立產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展信息交流平臺，收集了解產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新過程中的需求，為聯(lián)盟成員單位提供技術(shù)、產(chǎn)品、人力資源和信息、咨詢、培訓(xùn)等綜合服務(wù)；受企業(yè)委托，對科技成果的技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化前景進(jìn)行評估；定期舉辦獸藥行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新論壇，加強(qiáng)成員單位間的信息交流，提出切實(shí)建議，凝聚產(chǎn)業(yè)共識，積極為國家政策獻(xiàn)言獻(xiàn)策，引導(dǎo)行業(yè)健康發(fā)展。為此，聯(lián)盟微信公眾號設(shè)立《新技術(shù)&研究進(jìn)展》欄目，收集、發(fā)布獸藥產(chǎn)業(yè)相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新及研究進(jìn)展。本期介紹盟員單位江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院獸醫(yī)研究所李彬研究員團(tuán)隊(duì)在線發(fā)表的“CMPK2 is a host restriction factor that inhibits infection of multiple coronaviruses in a cell-intrinsic manner”。
近年來，冠狀病毒感染嚴(yán)重危害人民生命健康，給全球造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。豬流行性腹瀉病毒（PEDV）是冠狀病毒α屬成員，可引起仔豬腹瀉、嘔吐和脫水等臨床癥狀，致死率高達(dá)80%-100%，嚴(yán)重危害養(yǎng)豬業(yè)的健康發(fā)展。因此，深入研究冠狀病毒感染與致病機(jī)制，揭示其與宿主之間的博弈，有望為冠狀病毒防控提供新的策略。3月18日，獸醫(yī)所李彬研究員團(tuán)隊(duì)在國際權(quán)威雜志PLOS BIOLOGY（TOP期刊，IF=9.59）在線發(fā)表了題為“CMPK2 is a host restriction factor that inhibits infection of multiple coronaviruses in a cell-intrinsic manner”的研究論文。該研究發(fā)現(xiàn)宿主天然防御因子CMPK2能夠抑制多種冠狀病毒復(fù)制，揭示了其通過促進(jìn)Viperin催化產(chǎn)生ddhCTP來靶向降低冠狀病毒RdRp活性并最終抑制病毒復(fù)制的分子機(jī)制。
CMPK2抑制冠狀病毒復(fù)制分子機(jī)制模式圖單磷酸胞苷激酶2（CMPK2）屬于干擾素刺激基因，具有抗病毒活性。本研究發(fā)現(xiàn)，PEDV感染可部分獨(dú)立于經(jīng)典干擾素通路誘導(dǎo)CMPK2表達(dá)上調(diào)，此過程由轉(zhuǎn)錄因子IRF1直接調(diào)控。通過構(gòu)建的CMPK2、Viperin和CMPK2/Viperin基因敲除細(xì)胞系，發(fā)現(xiàn)CMPK2可顯著抑制PEDV復(fù)制，而Viperin處于CMPK2的下游，在CMPK2發(fā)揮抗病毒活性過程中發(fā)揮重要作用，并鑒定出CMPK2發(fā)揮抗病毒作用的關(guān)鍵氨基酸保守位點(diǎn)。進(jìn)一步利用液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)分析，發(fā)現(xiàn)CMPK2可促進(jìn)Viperin催化產(chǎn)生更多的抗病毒小分子3’-脫氧-3’,4’-二脫氫三磷酸胞苷（ddhCTP）。Viperin催化產(chǎn)生ddhCTP是CMPK2發(fā)揮抗病毒活性的重要途徑該研究通過構(gòu)建病毒RdRp活性檢測系統(tǒng)，證明ddhCTP可與游離的核糖核苷酸NTPs發(fā)生競爭通過靶向降低病毒的RdRp活性，從而抑制冠狀病毒的復(fù)制，其可以顯著抑制α冠狀病毒PEDV、γ冠狀病毒雞傳染性支氣管炎病毒（IBV）和 δ冠狀病毒豬德爾塔冠狀病毒（PDCoV）的復(fù)制，同時(shí)可以降低β冠狀病毒SARS-CoV-2的RdRp活性。CMPK2通過調(diào)控ddhCTP的產(chǎn)生靶向降低多種冠狀病毒RdRp活性ddhCTP是近年來發(fā)現(xiàn)的也是目前已知的唯一一種由機(jī)體自身產(chǎn)生的天然抗病毒小分子，其以廣譜抗病毒活性、無毒副作用等優(yōu)點(diǎn)被廣泛關(guān)注。本研究揭示了CMPK2與Viperin共同協(xié)作促進(jìn)ddhCTP的產(chǎn)生并通過靶向降低病毒RdRp活性抑制PEDV等冠狀病毒復(fù)制的分子機(jī)制，為新型天然抗病毒小分子藥物的研發(fā)提供有力的科學(xué)依據(jù)，有望解決抗冠狀病毒特效藥物匱乏、給藥途徑不便的諸多難題，具有重要的意義。獸醫(yī)所動物腹瀉病防控創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)博士后朱明君為論文第一作者，團(tuán)隊(duì)首席李彬研究員和美國圣路易斯華盛頓大學(xué)丁思遠(yuǎn)助理教授為論文共同通訊作者。感謝我院中心實(shí)驗(yàn)室孫金金老師在小分子檢測方面提供的重要幫助。該研究得到十四五國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，國家自然科學(xué)基金和中國博士后科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。來源：江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院
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