亨德拉病毒附着糖蛋白上N-连接糖基化的特征分析与功能研究

《Virology Journal》：Characterization and functional analysis of N-linked glycosylation on the Hendra virus attachment glycoprotein

Hendra病毒G蛋白糖基化位点解析及其功能研究为疫苗开发提供新靶点。

　　

摘要

背景

亨德拉病毒（HeV）是一种适应蝙蝠生活的动物源性亨尼帕病毒，属于副黏病毒科（Paramyxoviridae）。由于其广泛的宿主范围和高死亡率，它被归类为生物安全等级4（BSL-4）的病原体。目前，尚无批准用于人类的疫苗或治疗方法。病毒的侵入过程由附着（G）蛋白和融合（F）蛋白介导；高度糖基化的G蛋白负责与受体结合。

方法

亨德拉病毒G蛋白的胞外域在Expi293F细胞中表达，通过质谱分析确定了其糖基化位点和糖链组成。进行了一系列功能测定，包括病毒侵入、受体结合、细胞-细胞膜融合、抗体中和和免疫原性测试，以明确每个N-连接糖基化位点的作用。

结果

对亨德拉病毒G蛋白的糖链分析发现存在7个N-连接糖基化位点和多个O-连接糖基化位点。结果表明，茎部残基（N72、N159）主要携带高甘露糖糖链，而头部结构域的N-糖基化位点（N306、N378、N417、N481、N529）主要被复杂糖链修饰。值得注意的是，在头部结构域的位点中，N481也含有大量高甘露糖糖链。功能测定显示，去除N159、N306和N417处的N-糖基会显著降低膜融合能力。N159残基是触发融合的关键位点，其功能对特定氨基酸替换具有耐受性，这可能有助于稳定或促进F蛋白介导的膜融合所需的构象变化。N529Q突变体使EB3的结合能力降低了2.6倍，这与感染性降低相关。中和抗体的结合实验表明，大多数N-糖基缺失对病毒结合影响不大，但N159Q和N481Q突变体降低了与nAH1.3的抗体的亲和力。小鼠免疫研究显示，N-糖基对体液免疫的影响很小，仅存在轻微的位点特异性差异。

结论

这些发现全面描述了亨德拉病毒G蛋白的糖基化特征，揭示了N-糖基在病毒侵入、受体结合和膜融合中的位点特异性作用，并为疫苗和抗体的开发提供了新的见解。