Nucleic Acids Research
磷酸化修饰调控病毒蛋白P6.9的DNA结合能力及病毒增殖

小赛推荐：

在杆状病毒中，P6.9蛋白是一种类鱼精蛋白的DNA结合蛋白，负责病毒基因组的包装和晚期基因表达的促进。P6.9的磷酸化状态已被证实对其功能具有重要影响，但具体机制尚未完全阐明。本研究通过构建P6.9的磷酸化模拟突变体，系统分析其对病毒增殖、DNA结合能力及亚细胞定位的影响，揭示了P6.9的N端磷酸化修饰在病毒生命周期中的关键作用。研究团队利用AcMNPV作为模式病毒，结合分子生物学、结构预测和功能验证，发现P6.9的磷酸化动态变化对其在宿主细胞核内定位和病毒基因组包装的调控具有重要意义。此外，转录组分析进一步揭示了P6.9磷酸化对宿主和病毒基因表达的广泛影响，表明其在调控病毒复制时序中的中心地位。这些发现不仅深化了对杆状病毒DNA结合蛋白功能的分子理解，也为抗病毒策略的开发提供了潜在靶点。

本研究聚焦于杆状病毒P6.9蛋白的N端磷酸化修饰对其DNA结合能力及病毒增殖的影响。研究团队首先通过序列比对和结构预测分析，确认P6.9具有高度保守的精氨酸富集区，类似于哺乳动物鱼精蛋白，且其无序区段中包含多个丝氨酸和苏氨酸磷酸化位点。为了研究磷酸化对功能的影响，作者构建了P6.9的N端七位丝氨酸/苏氨酸突变为丙氨酸（模拟去磷酸化，NA）或谷氨酸（模拟超磷酸化，NE）的突变病毒株，并通过病毒增殖曲线、DNA结合实验（EMSA和荧光偏振FP实验）及免疫荧光共定位分析，系统评估不同磷酸化状态对病毒生命周期的影响。研究结果显示，N端超磷酸化的P6.9（NE突变）表现出显著降低的DNA结合能力，导致病毒增殖受限，而模拟去磷酸化的NA突变则增强其DNA结合能力，促进病毒包装。进一步的共定位分析显示，磷酸化状态显著影响P6.9在细胞核中的分布，超磷酸化促进其从宿主染色质区域向病毒发生区（VS）转移，而去磷酸化则使其更倾向于与宿主染色质共定位。通过转录组分析，研究还发现P6.9磷酸化状态影响宿主和病毒基因表达谱，尤其在与蛋白激酶、磷酸酶及泛素连接酶相关的通路中富集，提示其在调控细胞信号通路中的潜在作用。此外，P6.9磷酸化状态的改变还影响病毒晚期基因表达，如ac25、lef-3和lef-11等，进一步支持其在病毒复制和转录调控中的关键角色。研究团队提出一个模型：在病毒早期感染阶段，P6.9去磷酸化形式主要结合宿主染色质并抑制其转录活性；随后，随着病毒复制进行，P6.9被特异性磷酸化，导致其从宿主染色质解离并迁移至VS区域，促进病毒基因组的包装与晚期基因表达；最终，P6.9完全去磷酸化，完成病毒基因组的最终包装。该模型不仅解释了P6.9在病毒生命周期中的动态调控，也为理解病毒如何协调自身基因组包装与宿主环境提供新思路。

本研究系统揭示了杆状病毒P6.9蛋白N端磷酸化修饰对其DNA结合能力、核内定位及病毒增殖的关键调控作用。通过构建磷酸化模拟突变体，作者发现超磷酸化显著降低P6.9的DNA结合能力，抑制其在病毒发生区（VS）的积累，进而影响病毒基因组包装和晚期基因表达。而去磷酸化则增强其DNA结合能力，促进病毒增殖。研究还发现，P6.9的磷酸化状态影响宿主基因表达，特别是在蛋白激酶、磷酸酶和泛素连接酶相关通路中，提示其可能参与宿主信号通路的调控。此外，P6.9的C端磷酸化对病毒增殖及DNA结合无显著影响，表明其功能主要依赖于N端动态磷酸化修饰。该研究为病毒如何通过翻译后修饰协调基因组包装和转录调控提供了实验证据，并为开发抗病毒靶点提供了理论基础。