非洲豬瘟病毒( African Swine Fever Virus，ASFV )是一種致死性動物病原，通過內吞作用進入宿主細胞。迄今為止，對ASFV復制所需的宿主因子幾乎沒有鑒定。
以Friedrich - Loeffler 研究所(FLI，德國聯(lián)邦動物健康研究所)和愛丁堡大學的羅斯林研究所為首的團隊著手研究非洲豬瘟病毒( ASFV )復制需要哪些豬源基因。在實驗室試驗中，他們檢查了一組豬細胞，與其余細胞相比，每個細胞編輯缺乏特定的基因，以觀察它們如何應對ASFV。
他們的研究表明，來自豬免疫系統(tǒng)的基因對ASFV的復制和引起感染至關重要。這為研究ASF病毒的生物學提供了重要的新見解，可作為未來研究方法的基礎。特別是，鑒定的基因為開發(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，在感染細胞中可產生160多種病毒蛋白。對其中許多病毒蛋白的功能知之甚少。也不清楚ASFV利用哪些細胞蛋白進入宿主細胞。
為了鑒定對ASFV重要的宿主蛋白，Roslin研究所的科學家提供了一個CRISPR / Cas9表達文庫作為分子工具，使FLI的同事能夠在體外單獨敲除豬基因組中的所有已知基因，并測試所產生的細胞培養(yǎng)物對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ASFV的生產性感染具有重要意義。
這些基因編碼的蛋白產生與感染免疫反應相關的蛋白，稱為主要組織相容性復合體Ⅱ( MHCⅡ)或豬白細胞抗原復合體Ⅱ( SLAⅡ)，是ASFV繁殖能力的相關因子。
RFXAP和CIITA是MHCⅡ類分子特異性轉錄因子，而SLA - DMA / B是非經典MHCⅡ類分子SLA - DM的亞單位。靶向敲除其中任何一個基因都會導致不同ASFV分離株嚴重的復制缺陷，表現(xiàn)為鋪板效率、細胞間傳播、子代病毒滴度和病毒DNA復制的顯著降低。
基于轉基因的SLA - DMA / B的重建完全恢復了復制能力，表明位于晚期內體的SLA - DM在ASFV感染的早期步驟中起著至關重要的作用。因此，SLA - DM可能是針對開發(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，鑒定細胞MHC II類蛋白SLA - DM是ASFV感染的關鍵因子。Friedrich -Loeffler研究所的科學研究員Katrin潘霍斯特博士說："這一令人振奮的發(fā)現(xiàn)不僅提高了我們對非洲豬瘟病毒生物學的理解，而且還可能允許制定新的控制措施。
進一步的研究應致力于了解病毒粒子與SLA - DM蛋白相互作用的生物學過程。
Roslin研究所高級研究員Finn Grey博士說："這次合作匯集了Friedrich - Loeffler研究所在實驗室研究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。該病目前尚無國際上批準的疫苗或治療方法，對家豬和野豬都是致命的。
該研究已發(fā)表在《科學報告》上。
Pannhorst, K., Carlson, J., Hölper, J.E. et al.非經典主要組織相容性復合體II蛋白SLA - DM對非洲豬瘟病毒的復制至關重要。
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