近日，中國(guó)科學(xué)院武漢病毒研究所/生物安全大科學(xué)研究中心曹晟研究員和胡志紅研究員課題組合作在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《Journal of Virology》在線發(fā)表了題為 “口服感染因子PIF5的結(jié)構(gòu)特征揭示桿狀病毒口服感染過(guò)程中分子內(nèi)相互作用的重要作用” (Structural Characterization of Per Os Infectivity Factor 5 (PIF5) Reveals the Essential Role of Intramolecular Interactions in Baculoviral Oral Infectivity）的研究論文。

       桿狀病毒在昆蟲中的初始感染是由一系列被稱作口服感染因子（Per Os Infectivity Factors, PIFs）的蛋白分子參與完成的。桿狀病毒的代表種AcMNPV具有10個(gè)PIFs,除PIF5外，其他PIFs會(huì)形成復(fù)雜的復(fù)合物，缺失PIF5的病毒會(huì)完全喪失對(duì)昆蟲的口服感染能力。該研究通過(guò)晶體學(xué)手段解析得到PIF5胞外域（PIF5 ectodomain, PIF5e）分辨率達(dá)2.2埃的晶體結(jié)構(gòu)，截至目前，這是首個(gè)報(bào)道的桿狀病毒口服感染因子結(jié)構(gòu)。

圖1 (A)PIF5中E1和E2結(jié)構(gòu)域以及兩結(jié)構(gòu)域間緊密的相互作用；(B)位于口袋底部的R8和R74兩個(gè)殘基參與構(gòu)筑的氫鍵網(wǎng)絡(luò)；(C)不同位點(diǎn)的突變對(duì)病毒口服感染能力的影響。

       依據(jù)三級(jí)結(jié)構(gòu)特征，PIF5e可被分為位于N端的E1與C端的E2結(jié)構(gòu)域，兩結(jié)構(gòu)域之間通過(guò)氫鍵與鹽橋緊密聯(lián)系，在作用界面上形成一個(gè)開放式的口袋，口袋底部?jī)蓚€(gè)殘基R8和R74與E2結(jié)構(gòu)域構(gòu)建了復(fù)雜的氫鍵網(wǎng)絡(luò)。研究人員構(gòu)建了一系列可能影響分子結(jié)構(gòu)的突變體， 發(fā)現(xiàn)R8和R74位點(diǎn)突變的病毒口服感染能力明顯下降。進(jìn)一步的生化實(shí)驗(yàn)證實(shí)，R8和R74位點(diǎn)突變的PIF5會(huì)在堿性環(huán)境中被蛋白酶所降解，從而喪失口服感染能力，表明分子內(nèi)相互作用在PIF5抵抗中腸堿性環(huán)境下的蛋白酶解過(guò)程中發(fā)揮重要作用。

       武漢病毒所曹晟研究員，胡志紅研究員為論文的通訊作者。博士生李志強(qiáng)、博士后張環(huán)宇、博士生李卓睿為文章的共同第一作者。該研究得到了中科院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究項(xiàng)目（QYZDJ-SSW-SMC021）的經(jīng)費(fèi)支持。

原文鏈接：https://journals.asm.org/doi/10.1128/jvi.00806-22