动脉炎病毒双膜囊泡孔复合体揭示巢病毒复制细胞器演化的结构基础

正链RNA病毒目 Nidovirales——包括冠状病毒和动脉炎病毒——会将宿主膜重塑为双膜囊泡（DMVs）作为复制细胞器，以保护病毒RNA合成免受免疫传感器的识别。在冠状病毒中，新合成的RNA通过由病毒非结构蛋白（nsp）形成的大型DMV孔道复合体被输出至细胞质。然而，尚不清楚这种精细的结构是否仅为大基因组冠状病毒所特有，还是该目病毒的普遍标志。本文结合原位冷冻电子断层扫描与单颗粒冷冻电子显微镜，解析了马动脉炎病毒（EAV，一种小基因组原型动脉炎病毒）在其天然膜环境中DMV孔道复合体的原子结构。尽管缺乏明显的序列同源性，EAV这一简约的孔道仍与其复杂的冠状病毒对应结构共享保守的构筑原则。EAV孔道复合体由nsp2和nsp3原聚体以12:12化学计量比组装而成，在双膜上组织为四层堆叠的同心环，但呈现出显著的结构对称性失配。功能上，该复合体表现出独特的孔道轮廓，同时保留了一个带正电荷的中心通道，这对于病毒复制和运输至关重要。这些发现表明，尽管基因组大小和病毒颗粒形态存在差异，nidovirus复制细胞器在原子结构层面呈现出惊人的进化保守性。总体而言，我们提出，Nidovirales目可在超微结构层面由这种位于基于DMV的复制细胞器上的保守标志性孔道复合体统一起来。

阳性链RNA病毒目 Nidovirales——包括冠状病毒和动脉炎病毒——会将宿主膜重塑为双膜囊泡（DMV）作为复制细胞器，以保护病毒RNA合成免受免疫传感器的识别。在冠状病毒中，新合成的RNA通过由病毒非结构蛋白（nsp）形成的大型DMV孔道复合体输出至细胞质。然而，这种精细结构是否为大基因组冠状病毒所独有，抑或是该病毒目普遍具有的标志，仍然未知。在此，我们整合原位冷冻电子断层成像与单颗粒冷冻电子显微镜技术，解析了天然膜环境中DMV孔道复合体的原子结构，研究对象为马传染性贫血病毒（EAV），一种具有小基因组的动脉炎病毒原型。尽管缺乏明显的序列同源性，EAV的最小孔道仍与其复杂的冠状病毒对应结构共享保守的构筑原则。EAV孔道复合体由nsp2和nsp3原聚体以12:12的计量比组装而成，在双膜上构成四个堆叠的同心环，但却产生显著的结构对称性失配。从功能上看，该复合体呈现出独特的孔道轮廓，同时保留了带正电荷的中心通道，这对病毒复制与运输至关重要。这些发现表明，尽管基因组大小和病毒颗粒形态存在多样性，尼多病毒复制细胞器在原子结构层面上仍表现出显著的进化保守性。总体而言，我们提出，目 Nidovirales 可在超微结构层面上由这一保守的特征性孔道复合体加以统一，该复合体存在于基于DMV的复制细胞器上。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.15.732489v1?rss=1

🏷️ 动脉炎病毒 双膜囊泡 孔道复合体 冷冻电镜 病毒复制细胞器 巢病毒演化