非洲豬瘟病毒( African Swine Fever Virus，ASFV )是一種致死性動(dòng)物病原，通過內(nèi)吞作用進(jìn)入宿主細(xì)胞。迄今為止，對(duì)ASFV復(fù)制所需的宿主因子幾乎沒有鑒定。
以Friedrich - Loeffler 研究所(FLI，德國(guó)聯(lián)邦動(dòng)物健康研究所)和愛丁堡大學(xué)的羅斯林研究所為首的團(tuán)隊(duì)著手研究非洲豬瘟病毒( ASFV )復(fù)制需要哪些豬源基因。在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)中，他們檢查了一組豬細(xì)胞，與其余細(xì)胞相比，每個(gè)細(xì)胞編輯缺乏特定的基因，以觀察它們?nèi)绾螒?yīng)對(duì)ASFV。
他們的研究表明，來自豬免疫系統(tǒng)的基因?qū)SFV的復(fù)制和引起感染至關(guān)重要。這為研究ASF病毒的生物學(xué)提供了重要的新見解，可作為未來研究方法的基礎(chǔ)。特別是，鑒定的基因?yàn)殚_發(fā)有效的抗ASFV感染的治療藥物或抗ASFV病毒的種豬提供了合適的方法。
ASFV具有龐大的DNA基因組，在感染細(xì)胞中可產(chǎn)生160多種病毒蛋白。對(duì)其中許多病毒蛋白的功能知之甚少。也不清楚ASFV利用哪些細(xì)胞蛋白進(jìn)入宿主細(xì)胞。
為了鑒定對(duì)ASFV重要的宿主蛋白，Roslin研究所的科學(xué)家提供了一個(gè)CRISPR / Cas9表達(dá)文庫(kù)作為分子工具，使FLI的同事能夠在體外單獨(dú)敲除豬基因組中的所有已知基因，并測(cè)試所產(chǎn)生的細(xì)胞培養(yǎng)物對(duì)ASFV感染的易感性。全基因組CRISPR / Cas9敲除篩選表明，基因RFXANK、RFXAP、SLA - DMA、SLA - DMB和CIITA對(duì)ASFV的生產(chǎn)性感染具有重要意義。
這些基因編碼的蛋白產(chǎn)生與感染免疫反應(yīng)相關(guān)的蛋白，稱為主要組織相容性復(fù)合體Ⅱ( MHCⅡ)或豬白細(xì)胞抗原復(fù)合體Ⅱ( SLAⅡ)，是ASFV繁殖能力的相關(guān)因子。
RFXAP和CIITA是MHCⅡ類分子特異性轉(zhuǎn)錄因子，而SLA - DMA / B是非經(jīng)典MHCⅡ類分子SLA - DM的亞單位。靶向敲除其中任何一個(gè)基因都會(huì)導(dǎo)致不同ASFV分離株嚴(yán)重的復(fù)制缺陷，表現(xiàn)為鋪板效率、細(xì)胞間傳播、子代病毒滴度和病毒DNA復(fù)制的顯著降低。
基于轉(zhuǎn)基因的SLA - DMA / B的重建完全恢復(fù)了復(fù)制能力，表明位于晚期內(nèi)體的SLA - DM在ASFV感染的早期步驟中起著至關(guān)重要的作用。因此，SLA - DM可能是針對(duì)開發(fā)ASF治療藥物或抗ASFV種豬的合適靶蛋白。
與Roslin研究所的合作使我們能夠利用基于CRISPR / Cas9的基因敲除文庫(kù)，鑒定細(xì)胞MHC II類蛋白SLA - DM是ASFV感染的關(guān)鍵因子。Friedrich -Loeffler研究所的科學(xué)研究員Katrin潘霍斯特博士說："這一令人振奮的發(fā)現(xiàn)不僅提高了我們對(duì)非洲豬瘟病毒生物學(xué)的理解，而且還可能允許制定新的控制措施。
進(jìn)一步的研究應(yīng)致力于了解病毒粒子與SLA - DM蛋白相互作用的生物學(xué)過程。
Roslin研究所高級(jí)研究員Finn Grey博士說："這次合作匯集了Friedrich - Loeffler研究所在實(shí)驗(yàn)室研究ASF病毒的能力，以及Roslin研究所開發(fā)的基因編輯工具。"我們的研究指向了編輯培育抗ASF豬的候選基因。我們的研究確定了編輯的靶基因，以培育抗非洲豬瘟的豬。盡管需要做更多的工作，但這一發(fā)現(xiàn)是向產(chǎn)生抗ASF豬邁出的重要的第一步。
非洲豬瘟( African swine fever，ASF )已造成全球超過2億頭豬死亡。該病目前尚無國(guó)際上批準(zhǔn)的疫苗或治療方法，對(duì)家豬和野豬都是致命的。
該研究已發(fā)表在《科學(xué)報(bào)告》上。
Pannhorst, K., Carlson, J., Hölper, J.E. et al.非經(jīng)典主要組織相容性復(fù)合體II蛋白SLA - DM對(duì)非洲豬瘟病毒的復(fù)制至關(guān)重要。
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