近日，国际期刊《欧洲生化学会联合会快报》（FEBS Letters）发表了中科院上海巴斯德研究所孙兵研究组关于猪流行性腹泻病毒ORF3基因编码离子通道蛋白和调节病毒产生量的最新研究成果。
猪流行性腹泻病毒（PEDV）属于冠状病毒，能够引起一种高度接触性肠道传染病——猪流行性腹泻。该病以猪的腹泻、呕吐、脱水以及引发哺乳仔猪高致死率为主要特征，给养猪业带来了严重危害。
研究表明，不同PEDV毒株的ORF3区域存在着各种突变，提示该基因与病毒的毒力有关，但ORF3蛋白的结构和功能尚不明确。孙兵研究组在SARS冠状病毒3a离子通道蛋白研究的基础上，与哈尔滨兽医研究所、台湾阳明大学等单位合作，进一步研究了PEDV ORF3基因编码蛋白的功能。
在孙兵的指导下，博士生汪凯等首次通过计算机模拟预测ORF3蛋白结构，发现它具有4个跨膜区并能形成四聚体结构，从而为后续的功能研究奠定了基础。他们通过爪蟾卵母细胞双极电压钳实验和钾离子通道缺陷性酵母菌互补实验证明，野生型（强毒株）PEDV编码的ORF3蛋白具有离子通道活性，和SARS冠状病毒的3a蛋白具有类似的功能。弱毒株PEDV的ORF3基因由于存在突变而编码产物失去了离子通道活性。进一步的实验表明，ORF3基因的表达受到抑制之后，病毒在Vero细胞上的产生量明显降低。
业内专家认为，该研究提示离子通道蛋白在冠状病毒的生活周期中发挥了重要作用，有利于进一步揭示冠状病毒的致病机制，为抗冠状病毒药物的研发提供新的药物靶点。（生物谷Bioon.com）
doi:10.1016/j.febslet.2012.01.005
PMC:
PMID:
PEDV ORF3 encodes an ion channel protein and regulates virus production
Kai Wang, Wei Lu, Jianfei Chen, Shiqi Xie, Hongyan Shi, Haojen Hsu, Wenjing Yu, Ke Xu, Chao Bian, Wolfgang B. Fischer, Wolfgang Schwarze, f, Li Feng, Bing Sun
Abstract
Several studies suggest that the open reading frame 3 (ORF3) gene of porcine epidemic diarrhea virus (PEDV) is related to viral infectivity and pathogenicity, but its function remains unknown. Here, we propose a structure model of the ORF3 protein consisting of four TM domains and forming a tetrameric assembly. ORF3 protein can be detected in PEDV-infected cells and it functions as an ion channel in both Xenopus laevis oocytes and yeast. Mutation analysis showed that Tyr170 in TM4 is important for potassium channel activity. Furthermore, viral production is reduced in infected Vero cells when ORF3 gene is silenced by siRNA. Interestingly, the ORF3 gene from an attenuated PEDV encodes a truncated protein with 49 nucleotide deletions, which lacks the ion channel activity.
