甲型流感病毒通过启动子依赖性的核输出启动基因组选择

甲型流感病毒以病毒核糖核蛋白复合体（vRNP）的形式在细胞核内复制其分节段RNA基因组。新合成的vRNP被输出至细胞质中进行病毒粒子组装，而在结构上与其相似、作为复制中间体发挥功能的互补性RNP（cRNP）则不会被装配入病毒粒子。造成这种选择性的分子基础仍不清楚。 在本研究中，我们结合启动子诱变、单分子荧光原位杂交（smFISH）、类病毒颗粒（VLP）实验和冷冻电镜（cryo-EM）分析，发现cRNP滞留于细胞核内，而输出能力由启动子结构所编码，其中单链3'启动子区域的长度是主要决定因素，启动子序列和双链结构则进一步调节输出效率。携带具备输出能力启动子的cRNP能够被装配入类病毒颗粒，表明核输出能力与包装能力之间存在功能性联系。冷冻电镜分析显示，3' vRNA和cRNA启动子均结合于聚合酶的同一共同表面位点，但分别对应于不同的聚合酶构象状态，其中只有vRNA启动子与聚合酶的包裹酶构象相兼容。 综上，我们的研究鉴定出一种依赖启动子的检查点，该检查点将RNA启动子结构和聚合酶构象与RNP输出及包装联系起来。这些结果表明，流感病毒在细胞核内即启动基因组选择过程，并揭示核输出是基因组选择的早期步骤。

甲型流感病毒以病毒核糖核蛋白复合体（vRNP）的形式在细胞核内复制其分节段RNA基因组。新合成的vRNP被输出至细胞质以进行病毒粒子装配，而在结构上相似、作为复制中间体发挥功能的互补性RNP（cRNP）则不被包装进入病毒粒子。这种选择性的分子基础仍不清楚。

在本研究中，我们结合启动子诱变、单分子荧光原位杂交（smFISH）、类病毒颗粒（VLP）实验和冷冻电子显微镜（cryo-EM）分析，发现cRNP滞留于细胞核内，且输出能力由启动子结构编码，其中单链3'启动子区域的长度是主要决定因素，而启动子序列和双链结构进一步调节输出效率。携带具备输出能力启动子的cRNP能够被包装进入类病毒颗粒，表明核输出能力与包装能力之间存在功能性联系。冷冻电镜分析显示，3' vRNA和cRNA启动子均结合于聚合酶的同一表面位点，但分别对应不同的聚合酶构象状态，其中仅vRNA启动子与聚合酶的包裹酶构象相兼容。综上，我们的研究揭示了一个依赖于启动子的检查点，将RNA启动子结构和聚合酶构象与RNP输出及包装联系起来。这些结果表明，流感病毒在细胞核内即启动基因组选择过程，并揭示核输出是基因组选择的早期步骤。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.14.744863v1?rss=1

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