冠状病毒(Coronavirus)是一类有包膜的、单股正链RNA病毒,它是目前已知基因组最大的RNA病毒,它可感染的宿主范围较广,包括人、鸟类及多种哺乳类动物,可引起上呼吸道、胃肠道、肝脏及中枢神经系统等疾病。由于2003年在我国局部地区爆发的严重急性呼吸道综合征(Severe Acute Respiratory Syndrome,SARS-CoV)和2012年在中东地区爆发的中东呼吸道综合征病毒(Middle East Respiratory Syndrome),MERS-CoV)引起人们对它的关注。冠状病毒的S蛋白(spike protein)是介导病毒进入宿主细胞的关键蛋白,本文主要从两个方面研究S蛋白对小鼠肝炎病毒(mouse hepatitis virus,MHV)A59生活周期的影响:第一、S蛋白的稳定性对病毒适应性的影响;第二、MHV是如何逃逸宿主细胞无义介导的RNA降解(nonsense-mediated mRNA decay,NMD)实现S蛋白表达的。包膜病毒通过病毒和细胞膜的融合进入细胞,这个过程是由病毒包膜蛋白和宿主受体之间的相互作用介导的。一般认为,小鼠肝炎病毒MHVA59的S包膜蛋白在跟受体结合前是处于亚稳态(metastable),并且S蛋白融合构象的激活受到严格的调控,因为过早的激活会导致病毒感染性的丧失。病毒包膜蛋白的稳定性对病毒的适应性有重要影响。在本论文中,我们发现,小鼠冠状病毒MHV-A59的S蛋白209位置的氨基酸对S蛋白的热稳定性有很大的影响,H209A突变体会显著提高S蛋白的热稳定性,但会显著降低病毒的适应性。该研究很好地解释了为什么MHV-A59在进化过程中在S蛋白的209位保留了为组氨酸,以维持合适的S蛋白稳定性从而提高病毒的适应性。在真核细胞中,有严格的mRNA质量控制系统,NMD通路是其中之一,它主要识别和降解具有提前终止密码子PTC(premature translation termination codon)的异常mRNA,但最近的研究发现,上游多个开放阅读框以及有较长的3’非编码区(UTR)的mRNA也可以被NMD识别和降解。冠状病毒的基因组和表达S、M以及E蛋白的亚基因组也拥有超长的3’UTR,与NMD所识别的底物十分相似。那么在MHV感染的细胞中,小鼠肝炎病毒S蛋白是如何逃避NMD识别监督机制实现表达的?在本论文中,我们发现MHV的N蛋白具有一定的抑制NMD功能,N蛋白跟宿主细胞的PTBP1蛋白有直接相互作用,而过表达PTBP1也能抑制NMD,敲低宿主PTBP1会显著降低病毒的滴度,最后我们还发现病毒的5’和3’ UTR对NMD通路有一定的抑制作用。