囊膜蛋白糖基化修饰在虫媒病毒和媒介昆虫互作中功能研究

Arbovirus, such as dengue, Zika and Chikungunya virus, are threatening human healthy. Transmission of arbovirus by hematophagous insects such as mosquitoes requires acquisition of the virus during blood-feeding on the host, with midgut as the primary infection site. Certain strategies must be evolved to antagonize the immune barrier of midgut. Previously, we report that N-glycosylation on the E protein, which is conserved among most flaviviruses, is critical for the Zika virus to invade the vector midgut by inhibiting the reactive oxygens species (ROS) pathway of the mosquito immune system. Here, we propose to investigate whether this strategy was universal among different arbovirus during infection of different vectors. Furthermore, we are going to uncover the molecular mechanism underlying the regulation of ROS by N-glycosylation. The understanding of the mechanism of arbovirus/vector interaction will lead to the new strategies of blocking virus transmission at vector level.

寨卡等虫媒病毒的广泛流行严重威胁人类健康和公共卫生。虫媒病毒通过吸血过程感染媒介昆虫，而中肠是病毒感染媒介的第一道屏障，因此，虫媒病毒必须要抑制媒介的中肠免疫。申请人的前期研究结果显示，寨卡病毒囊膜蛋白E的糖基化修饰可以特异的抑制中肠的活性氧免疫信号通路，从而促进病毒感染其媒介埃及伊蚊。而虫媒病毒的囊膜蛋白普遍有糖基化修饰，因此，本项目计划进一步研究糖基化修饰在其他蚊虫传播病毒感染蚊虫中肠过程中的作用。本研究将以乙型脑炎病毒/淡色库蚊和基孔肯亚病毒/埃及伊蚊为研究对象，他们分别代表了黄病毒属和甲病毒属两类主要的虫媒病毒，以及库蚊和伊蚊两类主要蚊虫媒介。本项目还将在前期研究结果的基础上，通过转录组学分析，揭示虫媒病毒糖基化修饰抑制蚊虫中肠活性氧信号通路的分子机制，为通过阻断病毒传播而防治虫媒病提供理论参考。

登革、寨卡等虫媒病毒的流行严重威胁人类健康和公共卫生。寨卡病毒囊膜蛋白E的糖基化修饰可以特异的抑制中肠的活性氧免疫信号通路，从而促进病毒感染其媒介埃及伊蚊。虫媒病毒囊膜蛋白普遍有糖基化修饰，研究囊膜蛋白糖基化修饰在虫媒病毒和媒介昆虫互作中的功能对虫媒病毒病的防控及新的抗病毒靶点的开发具有重要的理论意义和实用价值。本研究选取黄病毒属和甲病毒属中重要的虫媒病毒为研究对象，阐明了病毒囊膜蛋白糖基化修饰感染蚊子媒介的分子机制。进一步，以昆虫特异性黄病毒为研究对象，揭示了虫媒病毒感染脊椎动物的关键。此外，还以昆虫特异性黄病毒为疫苗载体，开发了一款新型的寨卡病毒疫苗，通过蚊子叮咬免疫脊椎动物，阻断病毒从宿主向媒介的传播。通过本课题的研究，明确病毒囊膜蛋白糖基化修饰感染蚊子媒介的作用机制，从分子水平上进一步明确囊膜蛋白糖基化修饰在调节虫媒病毒感染中的作用，为阻断虫媒病毒病的传播提供了可靠的理论基础，同时也为阻断虫媒病毒在自然疫源地的传播提供了新的技术手段。