近日，珠江水產(chǎn)研究所特色魚類病毒疫苗創(chuàng)制與疫病區(qū)域化控制創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)揭示了ISKNV等病毒調(diào)控細(xì)胞谷氨酰胺代謝的分子機(jī)制，研究成果分別以“The mTOR SIRT3 Pathway Drives Reductive Glutamine Metabolism to Reduce Oxidative Stress Caused by ISKNV in CPB Cells”、“Mandarin Fish p53 Regulates Glutaminolysis Induced by Virus via the p53miR145-5pc-Myc Pathway in Chinese Perch Brain Cells”為題發(fā)表于美國微生物學(xué)會(huì)會(huì)刊“Microbiology Spectrum”（IF=9.043），付小哲研究員、研究生葉彩媚分別為論文的第一作者，李寧求研究員和付小哲研究員分別為論文的通訊作者。該研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃藍(lán)色糧倉重點(diǎn)專項(xiàng)(2018YFD0900501)和國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(31872589)等項(xiàng)目資助。

傳染性脾腎壞死病毒（ISKNV）、鱖彈狀病毒（SCRV）是危害我國鱖養(yǎng)殖業(yè)的重要病原，病毒調(diào)控宿主代謝重構(gòu)是其實(shí)現(xiàn)自身增殖和致病的重要特征。在病毒感染等導(dǎo)致線粒體功能受損的條件下谷氨酰胺替代葡萄糖成為細(xì)胞能量和小分子重要來源。因此，谷氨酰胺代謝在病毒增殖過程中作用獨(dú)特。本團(tuán)隊(duì)以自主建立的對(duì)ISKNV、SCRV敏感的鱖腦組織細(xì)胞系（CPB）為模型，發(fā)現(xiàn)ISKNV感染上調(diào)谷氨酰胺代謝相關(guān)酶GLS1、GDH、IDH2的表達(dá)，并促進(jìn)mTOR的磷酸化；同時(shí)，抑制mTOR信號(hào)途徑降低病毒誘導(dǎo)的GLS1、GDH、IDH2的表達(dá)上調(diào)。進(jìn)一步，通過敲降和過表達(dá)SIRT3，發(fā)現(xiàn)SIRT3表達(dá)可促進(jìn)谷氨酰胺還原性代謝，而mTOR的活化可上調(diào)PGC-1a表達(dá)，從而導(dǎo)致SIRT3和谷氨酰胺還原性代謝上調(diào)。進(jìn)而揭示了ISKNV通過mTOR/PGC-1α/SIRT3信號(hào)通路調(diào)控細(xì)胞谷氨酰胺還原性代謝途徑的分子機(jī)制（圖1.）。另外，在腫瘤細(xì)胞中p53在調(diào)控谷氨酰胺代謝中發(fā)揮重要作用，但p53在病毒調(diào)控細(xì)胞代謝方面的功能未見報(bào)道。我們首次發(fā)現(xiàn)鱖p53可抑制ISKNV和SCRV的增殖，并負(fù)向調(diào)節(jié)谷氨酰胺酵解途徑；同時(shí)，miR145-5p通過靶向c-Myc的3`UTR抑制其表達(dá)，而p53可結(jié)合miR145-5p啟動(dòng)子區(qū)域促進(jìn)其表達(dá)，從而抑制c-Myc的表達(dá)；結(jié)果顯示Sc-p53/miR145-5p/c-Myc通路與谷氨酰胺酵解呈負(fù)相關(guān)。綜上所述，ISKNV、SCRV通過鱖p53/miR145-5p/c-Myc通路調(diào)控谷氨酰胺酵解途徑（圖2.）。

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https://doi.org/10.1128/spectrum.02310-21

https://doi.org/10.1128/spectrum.02727-21

圖1. ISKNV通過mTOR/PGC-1α/SIRT3信號(hào)通路調(diào)控細(xì)胞谷氨酰胺還原性代謝途徑

圖2.病毒通過鱖p53/miR145-5p/c-Myc通路調(diào)控細(xì)胞谷氨酰胺酵解途徑