近日，珠江水產研究所特色魚類病毒疫苗創制與疫病區域化控制創新團隊揭示了ISKNV等病毒調控細胞谷氨酰胺代謝的分子機制，研究成果分別以“The mTOR SIRT3 Pathway Drives Reductive Glutamine Metabolism to Reduce Oxidative Stress Caused by ISKNV in CPB Cells”、“Mandarin Fish p53 Regulates Glutaminolysis Induced by Virus via the p53miR145-5pc-Myc Pathway in Chinese Perch Brain Cells”為題發表于美國微生物學會會刊“Microbiology Spectrum”（IF=9.043），付小哲研究員、研究生葉彩媚分別為論文的第一作者，李寧求研究員和付小哲研究員分別為論文的通訊作者。該研究得到國家重點研發計劃藍色糧倉重點專項(2018YFD0900501)和國家自然科學基金面上項目(31872589)等項目資助。
傳染性脾腎壞死病毒（ISKNV）、鱖彈狀病毒（SCRV）是危害我國鱖養殖業的重要病原，病毒調控宿主代謝重構是其實現自身增殖和致病的重要特征。在病毒感染等導致線粒體功能受損的條件下谷氨酰胺替代葡萄糖成為細胞能量和小分子重要來源。因此，谷氨酰胺代謝在病毒增殖過程中作用獨特。本團隊以自主建立的對ISKNV、SCRV敏感的鱖腦組織細胞系（CPB）為模型，發現ISKNV感染上調谷氨酰胺代謝相關酶GLS1、GDH、IDH2的表達，并促進mTOR的磷酸化；同時，抑制mTOR信號途徑降低病毒誘導的GLS1、GDH、IDH2的表達上調。進一步，通過敲降和過表達SIRT3，發現SIRT3表達可促進谷氨酰胺還原性代謝，而mTOR的活化可上調PGC-1a表達，從而導致SIRT3和谷氨酰胺還原性代謝上調。進而揭示了ISKNV通過mTOR/PGC-1α/SIRT3信號通路調控細胞谷氨酰胺還原性代謝途徑的分子機制（圖1.）。另外，在腫瘤細胞中p53在調控谷氨酰胺代謝中發揮重要作用，但p53在病毒調控細胞代謝方面的功能未見報道。我們首次發現鱖p53可抑制ISKNV和SCRV的增殖，并負向調節谷氨酰胺酵解途徑；同時，miR145-5p通過靶向c-Myc的3`UTR抑制其表達，而p53可結合miR145-5p啟動子區域促進其表達，從而抑制c-Myc的表達；結果顯示Sc-p53/miR145-5p/c-Myc通路與谷氨酰胺酵解呈負相關。綜上所述，ISKNV、SCRV通過鱖p53/miR145-5p/c-Myc通路調控谷氨酰胺酵解途徑（圖2.）。
研究論文全文下載地址：
https://doi.org/10.1128/spectrum.02310-21
https://doi.org/10.1128/spectrum.02727-21
圖1. ISKNV通過mTOR/PGC-1α/SIRT3信號通路調控細胞谷氨酰胺還原性代謝途徑
圖2.病毒通過鱖p53/miR145-5p/c-Myc通路調控細胞谷氨酰胺酵解途徑
