m6A修饰在病毒和病毒感染中的研究方案（上）

2020年初，武汉新型冠状病毒的爆发，把病毒这个小小的坏东西一下子推到大众的视野中。目前举国上下都时刻关注着疫情的发展，全国各地医疗资源都在驰援武汉，同期对应的科学研究也在快速展开，从病毒溯源、快速核酸试剂盒的开发、疫苗研制、药物治疗以及血清治疗等都相继有序进行。

这次小编将为大家介绍4篇m6A修饰在病毒感染中的研究案例。今天的两篇来自杜克大学Stacy M. Horner教授。2016年Stacy M. Horner教授先是发表了“黄病毒科RNA基因组m6A修饰调节病毒的感染性”。2019年又针对黄病毒科病毒对宿主m6A修饰的影响进行了研究，发现病毒感染期间激活的信号通路会导致宿主mRNAs的m6A修饰变化进而调控病毒感染。另外两篇则来自俄亥俄州立大学何川教授和Li Jianrong教授在2019、2020年相继发表的RNA病毒的m6A研究。两篇研究思路基本一致，都主要是针对病毒自身RNA上m6A的修饰对病毒生命周期影响的研究，同时发现m6A缺陷型的毒株，毒力均减弱，但免疫原性却依然不变，可以作为未来的对应疫苗研制的候选。

杜克大学Stacy M. Horner教授在2016发表的文章研究对象来自黄病毒科病毒。黄病毒科（Flaviviridae）的病毒主要感染哺乳类动物，遗传物质为单链线型的RNA。它们主要通过节肢动物载体（主要是蜱和蚊子）传播。该科从黄热病病毒(黄病毒科病毒)获得其名称，'flavus'在拉丁语中表示黄色，而黄热病又因其倾向于在受害者中引起黄疸而命名。目前在这个科中有超过100种，分为四个属。黄病毒属（Flavivirus）、瘟疫病毒属（Pestivirus）、肝炎病毒属（Hepacivirus）、趋肝性病毒属（Pegivirus）。与该家族相关的疾病包括：丙型肝炎病毒，肝炎，瘟病毒，出血综合征，流产，致命性粘膜疾病，黄病毒，出血热，脑炎和出生缺陷小头症(兹卡病毒)。

摘要：

作者在本文描述了m6A修饰在HCV病毒生命周期中的调控作用，证明了m6A甲基转移酶负调控感染性HCV颗粒的产生，m6A结合的YTHDF蛋白重新定位于HCV颗粒产生的位点，并抑制病毒感染的这一阶段。抑制m6A修饰会增强病毒滴度，增加HCV RNA与HCV核心蛋白的相互作用。最后，描述了其他几种黄病毒科的m6A修饰情况，包括ZIKV, DENV, WNV，和YFV。总之，数据显示m6A修饰调节HCV感染，并为更深入的探究m6A在黄病毒科病毒家族中的功能奠定了基础。值得一提的是，文章中的病毒基因组并不是单独提取得到，而是与宿主细胞一起提取出total RNA，再进行MeRIP-seq，分别与宿主和病毒基因组进行比对，从而得到病毒基因组上m6A整体修饰情况。

研究思路：

结果展示：

Stacy M. Horner教授首先通过上述实验对m6A修饰在病毒本身生命周期的作用探究后，确定了m6A甲基转移酶负调控感染性HCV颗粒的产生，同时m6A结合的YTHDF蛋白均重新定位于HCV颗粒产生的位点，并抑制病毒感染的这一阶段。数据显示m6A修饰的改变调节HCV感染，并为在更广泛的黄病毒科病毒家族中探究m6A的功能奠定了基础。

在2019年，Stacy M. Horner教授紧接着又对上述病毒感染人类细胞后m6A修饰对机体的具体互作通路展开探讨。

摘要：

作者发现被黄病毒科（DENV登革热病毒、ZIKV寨卡病毒、WNV西尼罗河病毒&HCV丙型肝炎病毒）病毒感染后，细胞中mRNA的m6A修饰会发生改变，包括RIOK3和CRRBP。在病毒感染期间，RIOK3的m6A修饰会促进其转录，然而CIRBP的m6A修饰丢失会促进其转录本剪切编辑。作者还发现病毒感染引起的免疫应答激活或内质网应急反应分别有助于RIOK3和CIRBP的m6A修饰。同样m6A修饰发生改变的一些转录本，包括RIOK3和CIRBP等编码蛋白会也影响病毒感染。总而言之，这项工作揭示了病毒感染期间激活的信号通路会导致宿主mRNAs的m6A修饰变化进而调控感染，说明发生m6A修饰的mRNA转录后调控会潜在影响病毒复制。

研究思路：

研究结果：

作者在RIOK3和CIRBP转录本都改变了m6A的修饰后，为探究其编码的蛋白产物是否影响黄病毒科感染，使用小干扰RNA (siRNA)敲低了Huh7细胞中的RIOK3和CIRBP表达，用DENV、ZIKV或HCV感染这些细胞，然后在感染后72小时后的上清液中测量病毒滴度。

总之，作者发现黄病毒科感染导致转录本m6A的改变可以影响病毒感染引起的先天免疫激活和内质网应激反应，进而调节特定细胞mRNA中m6A水平的信号。m6A和其他RNA修饰对特定转录的后转录调控可能是感染程度的重要决定因素。

今天Stacy M. Horner教授案例就介绍到这里，后面将为大家介绍俄亥俄州立大学Li Jianrong教授在2019、2020年相继发表的RNA病毒m6A研究。两篇文章研究思路基本一致，都主要是针对病毒自身RNA上m6A修饰机制对病毒生命周期影响的研究。同时发现m6A缺陷型的毒株可以作为未来对应疫苗研制的候选。大家敬请期待。

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