近日，中國科學院武漢病毒研究所/生物安全大科學研究中心曹晟研究員和胡志紅研究員課題組合作在國際學術期刊《Journal of Virology》在線發表了題為 “口服感染因子PIF5的結構特征揭示桿狀病毒口服感染過程中分子內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PIFs,除PIF5外，其他PIFs會形成復雜的復合物，缺失PIF5的病毒會完全喪失對昆蟲的口服感染能力。該研究通過晶體學手段解析得到PIF5胞外域（PIF5 ectodomain, PIF5e）分辨率達2.2埃的晶體結構，截至目前，這是首個報道的桿狀病毒口服感染因子結構。

圖1 (A)PIF5中E1和E2結構域以及兩結構域間緊密的相互作用；(B)位于口袋底部的R8和R74兩個殘基參與構筑的氫鍵網絡；(C)不同位點的突變對病毒口服感染能力的影響。

       依據三級結構特征，PIF5e可被分為位于N端的E1與C端的E2結構域，兩結構域之間通過氫鍵與鹽橋緊密聯系，在作用界面上形成一個開放式的口袋，口袋底部兩個殘基R8和R74與E2結構域構建了復雜的氫鍵網絡。研究人員構建了一系列可能影響分子結構的突變體， 發現R8和R74位點突變的病毒口服感染能力明顯下降。進一步的生化實驗證實，R8和R74位點突變的PIF5會在堿性環境中被蛋白酶所降解，從而喪失口服感染能力，表明分子內相互作用在PIF5抵抗中腸堿性環境下的蛋白酶解過程中發揮重要作用。

       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、博士后張環宇、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重點研究項目（QYZDJ-SSW-SMC021）的經費支持。

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