“甲”之蜜糖，“乙”之砒霜
——ANP32 家族蛋白決定禽類不易感乙型流感病毒

乙型流感病毒（Influenza B virus，IBV）為單股負(fù)鏈分節(jié)段RNA 病毒，常在全球范圍內(nèi)與甲型流感病毒（Influenza A virus，IAV）共流行，在流感的局部暴發(fā)或季節(jié)性流行中占有很高比重，給人類的公共衛(wèi)生健康造成了嚴(yán)重威脅。在我國歷史上IBV的感染高峰主要有3 次，分別為1994 年、1997 年和2000 年。而最近幾年，IBV 在我國很多地方成為引起季節(jié)性流感的優(yōu)勢流行株，特別是對(duì)兒童及青少年的致死率已經(jīng)高于IAV。但針對(duì)IBV 復(fù)制機(jī)制及相關(guān)宿主蛋白互作的研究較少。與IAV 含有多個(gè)亞型且宿主廣泛不同，IBV 主要分為Yamagata 和Victoria 兩大譜系，主要感染人和少數(shù)其他哺乳動(dòng)物，如海豹，豬等。有意思的是，禽類作為IAV 的重要宿主，經(jīng)常將IAV 跨物種傳播給哺乳動(dòng)物并造成暴發(fā)。而IBV 與IAV 復(fù)制機(jī)制類似且受體相同（α-2, 3和α-2, 6 唾液酸受體），卻極少有禽類自然感染IBV的報(bào)道（僅有1980 年匈牙利報(bào)道動(dòng)物園鳥類感染1例，此后再無報(bào)道）。說明IBV 在禽類體內(nèi)無法有效復(fù)制，但具體機(jī)制尚不明確。

近期在《PLoS Pathogens》發(fā)表了“Selective usage of ANP32 proteins by influenza B virus polymerase: Implications in determination of host range”的研究論文。作者通過表面等離子共振，CRISPR/Cas9，聚合酶雙熒光報(bào)告系統(tǒng)，免疫共沉淀等技術(shù)。揭示了IBV感染的種間限制機(jī)制，發(fā)現(xiàn)宿主ANP32A&B 蛋白是決定IBV 聚合酶活性的必須關(guān)鍵因子。與哺乳動(dòng)物相比，禽類ANP32 家族蛋白因序列差異導(dǎo)致其無法有效支持IBV 聚合酶復(fù)制，因而可能是限制IBV 在禽類中的復(fù)制傳播的重要因素。

ANP32 蛋白家族由ANP32A、ANP32B、ANP32C、ANP32D 和ANP32E 等分子組成，分子量大小約為32 ku，其中ANP32C 和ANP32D 為假基因，不能正常表達(dá)。因此，對(duì)ANP32 家族蛋白的研究主要集中在ANP32A、ANP32B 和ANP32E 上。該團(tuán)隊(duì)前期研究已經(jīng)證明宿主ANP32A&B 蛋白是不同物種IAV 聚合酶發(fā)揮功能的決定性宿主蛋白（Zhang H et al，JVI 2019），并且揭示了豬ANP32A 的關(guān)鍵氨基酸位點(diǎn)突變導(dǎo)致豬易感禽流感病毒并作為流感病毒儲(chǔ)存庫方面的分子機(jī)制（Zhang H et al，PLoS Path 2020）。在此基礎(chǔ)上，該團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步利用聚合酶雙熒光報(bào)告系統(tǒng)，檢測不同物種ANP32A、ANP32B及ANP32E蛋白對(duì)IBV的支持作用，結(jié)果提示，哺乳動(dòng)物ANP32A&B蛋白可以完全支持IBV 聚合酶復(fù)制，禽類ANP32A由于有33個(gè)氨基酸的插入，禽類ANP32B由于129/130位點(diǎn)的突變，導(dǎo)致禽類ANP32A&B 均無法有效支持IBV 的復(fù)制。有意思的是，禽類ANP32A比哺乳動(dòng)物多出的33個(gè)氨基酸的插入恰好是禽類可以支持IAV 有效復(fù)制的關(guān)鍵因素，IAV 的“蜜糖”，卻成了IBV 的“砒霜”。此外，該研究還發(fā)現(xiàn)與無法支持IAV 聚合酶活性不同，哺乳動(dòng)物ANP32E 蛋白對(duì)IBV 聚合酶活性有一定的支持作用，禽類ANP32E 由于有10 個(gè)左右氨基酸的插入，導(dǎo)致禽ANP32E 對(duì)病毒的支持活性遠(yuǎn)低于哺乳動(dòng)物ANP32E。

該研究首次揭示了哺乳動(dòng)物ANP32 家族蛋白是支持IBV 復(fù)制的關(guān)鍵宿主蛋白，并明確了禽類ANP32 蛋白無法有效支持IBV 聚合酶活性的分子機(jī)制。對(duì)理解IBV 聚合酶功能和作用機(jī)理和宿主范圍決定因素具有重要意義，同時(shí)可為抗IBV 藥物靶點(diǎn)設(shè)計(jì)和跨物種傳播的防控提供理論依據(jù)。