2023年6月5日，清华大学医学院丁强课题组在《PLOS Pathogens》杂志发表题为《PRMT5/WDR77复合体抑制戊型肝炎病毒复制》（The PRMT5/WDR77 complex restricts hepatitis E virus replication）的研究论文。该论文首次在病毒复制条件下系统鉴定戊型肝炎病毒（HEV）复制复合体组分，并发现PRMT5/WDR77甲基转移酶复合体催化病毒复制酶（ORF1）发生甲基化，进而抑制病毒复制的机制。该论文进一步加深了领域内对病毒复制机制的认识，另外也为开发高效的HEV细胞培养模型提供了新方法。
HEV感染引起的戊型肝炎是导致急性肝炎的主要原因之一，严重威胁人类健康。据估计，每年有两千万人感染HEV，造成超过四万人死亡，其感染在孕妇中导致高达30%的死亡率1。然而，目前还没有治疗HEV感染的特效药，有一款HEV疫苗仅在中国被批准上市2。由于缺乏高效的HEV细胞培养模型，人们对HEV的复制机制知之甚少。因此，深入研究HEV的复制机制，并鉴定调控病毒复制的宿主基因，对开发抗病毒药物和建立高效的细胞培养模型具有重要意义。
为了系统鉴定调控HEV复制的宿主蛋白，研究者利用HEV复制酶反式互补系统3,4和带有Flag标签的复制子系统5，结合细胞培养条件下稳定同位素标记技术（SILAC）和质谱技术系统性鉴定与病毒ORF1特异性相互作用，参与病毒复制的一系列宿主蛋白（图1）。研究者进而选取PRMT5/WDR77甲基转移酶复合体做进一步详细研究。免疫共沉淀和免疫荧光实验结果显示，PRMT5/WDR77能够与HEV ORF1相互作用和共定位。进一步，研究者通过CRISPR/Cas9技术将PRMT5和WDR77从细胞中敲除，发现HEV感染水平上升，而其他的正链RNA病毒，例如丙型肝炎病毒（HCV）和新型冠状病毒（SARS-CoV-2）感染水平并没有上升；另一方面，过表达PRMT5/WDR77能够抑制多个HEV基因型复制子的复制。这些结果说明PRMT5/WDR77是HEV感染的广谱性限制性宿主因子。PRMT5/WDR77复合体在细胞中能够催化蛋白质的精氨酸（R）发生甲基化，从而调控蛋白功能6。因此，研究者利用质谱技术，结合病毒复制子细胞模型，发现并鉴定ORF1蛋白458位的精氨酸（R458）为PRMT5/WDR77催化发生甲基化的作用位点。该位点突变后，HEV的复制能力增强，且对PRMT5/WDR77的抑制效果产生一定抵抗。本研究揭示了PRMT5/WDR77甲基转移酶具有抗病毒活性，也系统性鉴定HEV复制复合体的组分，为抗病毒药物开发提供新的作用靶点。
图. 利用质谱技术鉴定戊肝病毒复制复合体组分
清华大学医学院博士后鞠晓辉为该论文的第一作者，博士生于晏璎、任文琳、董麟等参与了此工作。论文的其他作者还包括清华大学生命科学学院的孟献斌、邓海腾教授以及西北农林科技大学的南雨辰教授，丁强研究员为论文的通讯作者。该研究由国家自然科学基金（82272302, 82241077, 32070153和32200111）、北京市自然科学基金（Z220018）和中国博士后科学基金（2021TQ0182）等资助完成。
论文链接：https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1011434
参考文献：
1 Nimgaonkar, I., Ding, Q., Schwartz, R. E. & Ploss, A. Hepatitis E virus: advances and challenges. Nat Rev Gastroenterol Hepatol 15, 96-110, doi:10.1038/nrgastro.2017.150 (2018).
2 Zhu, F. C. et al. Efficacy and safety of a recombinant hepatitis E vaccine in healthy adults: a large-scale, randomised, double-blind placebo-controlled, phase 3 trial. Lancet 376, 895-902, doi:10.1016/S0140-6736(10)61030-6 (2010).
3 Ju, X. et al. Identification of functional cis-acting RNA elements in the hepatitis E virus genome required for viral replication. PLoS Pathog 16, e1008488, doi:10.1371/journal.ppat.1008488 (2020).
4 Ding, Q. et al. Identification of the Intragenomic Promoter Controlling Hepatitis E Virus Subgenomic RNA Transcription. MBio 9, doi:10.1128/mBio.00769-18 (2018).
5 Szkolnicka, D. et al. Recombinant Hepatitis E Viruses Harboring Tags in the ORF1 Protein. J Virol 93, doi:10.1128/JVI.00459-19 (2019).
6 Stopa, N., Krebs, J. E. & Shechter, D. The PRMT5 arginine methyltransferase: many roles in development, cancer and beyond. Cell Mol Life Sci 72, 2041-2059, doi:10.1007/s00018-015-1847-9 (2015).
