基孔肯雅病毒（CHIKV）是一种主要由埃及伊蚊和白纹伊蚊传播的甲型病毒，于1952年在坦桑尼亚一次致残性关节炎疾病暴发期间首次被鉴定。近期，世界卫生组织（WHO）警示，全球范围内的CHIKV传播已显著增加。

CHIKV感染通常表现为急性症状，包括发热、头痛和严重的多关节痛，其特征性关节疼痛在慢性病例中常持续数月乃至数年。作为一种新出现的全球健康威胁，目前尚无针对CHIKV感染的特异性抗病毒疗法获批，这凸显了开发有效治疗手段的迫切性。

CHIKV是一种正义单链RNA病毒，病毒颗粒直径约70纳米。其基因组编码四种非结构蛋白（nsP1、nsP2、nsP3和nsP4）以及五种结构蛋白（C、E3、E2、6K和E1）。病毒基因组按5‘-nsP1-nsP2-nsP3-nsP4-C-E3-E2-6K-E1-3’的顺序排列。CHIKV的生命周期包括吸附、内化、复制、组装和病毒颗粒释放等多个阶段。首先，CHIKV通过其特异性细胞受体结合至细胞质膜，随后经由网格蛋白介导的内吞作用进入细胞。

继而在酸性环境因素作用下，病毒E1蛋白的融合肽插入内吞体膜，导致病毒包膜与内吞体膜融合，从而将病毒基因组RNA（gRNA）释放至细胞质中。细胞质中的gRNA被翻译为非结构多蛋白nsP1-nsP4，这些多蛋白主要经蛋白酶nsP2依次进行蛋白水解切割，产生四种非结构蛋白（nsP1、nsP2、nsP3和nsP4）。这些新合成的蛋白募集宿主因子，重塑细胞质膜，形成直径50至70纳米的球状结构，为病毒RNA复制提供了一个受保护的微环境。

病毒的正义单链RNA（[+] ssRNA）gRNA位于复制球状结构中，该结构通过其颈部由nsP1十二聚体环形成的通道与细胞质相连，该通道也构成结构衬里，而nsP2和nsP3则位于细胞质侧。在球状结构内部，nsP4 RNA聚合酶以病毒基因组（+）ssRNA为模板合成全长（−）ssRNA。

在延伸过程中，新生的（−）ssRNA与模板短暂碱基配对，形成复制性双链RNA（dsRNA）。随后，新合成的（-）ssRNA既可作为病毒基因组（+）ssRNA复制的模板，也可用于26S亚基因组RNA的转录。亚基因组RNA被翻译为结构多蛋白（C-E3-E2-6K-E1），其中衣壳蛋白C以自蛋白水解的方式在翻译过程中被切割。E2和E1则经历翻译后修饰并被转运至质膜。结构蛋白成熟后，病毒衣壳与包膜蛋白及（+）ssRNA组装，成熟的病毒粒子通过出芽方式释放。

TMEM47可调节由 CHIKV nsP1诱导的细胞膜重塑过程（图片源自PNAS）

位于质膜上的复制球状结构为CHIKV复制提供了平台。每个球状结构在x–z平面上呈现正高斯曲率（凸面），在x–y平面上呈现负曲率（凹面），整体呈马鞍形。病毒复制球状结构通过一个狭窄的颈部（约10纳米）维持与细胞质的连通性，该颈部包含一个选择性孔道，介导新合成的病毒RNA输出以及必需宿主因子和代谢物的输入。

球状结构腔室将病毒dsRNA隔离其中，其尺寸与病毒基因组长度相关。CHIKV nsP1在RNA复制过程中对稳定此结构起关键作用，而RNA聚合的能量则驱动球状结构的形态发生。尽管已知病毒nsP2、nsP3和nsP4参与球状结构的形成，但球状结构组装与功能所需的完整宿主因子谱仍未明确，这是理解CHIKV生命周期的一个关键空白。

在本研究中，作者利用基于CRISPR-Cas9的全基因组筛选技术，鉴定出对CHIKV感染至关重要的宿主因子。作者的筛选结果显示，SMARCA4是CHIKV生命周期顺利完成的关键宿主因子。实验表明，SMARCA4调控TMEM47的转录，而异位表达TMEM47能够完全恢复SMARCA4缺陷细胞中的CHIKV复制。

作者进一步证明，TMEM47通过与病毒RNA和nsP1相互作用，介导CHIKV诱导的膜重塑，直接促进病毒复制球状结构的生物发生。综上所述，该研究结果表明，TMEM47是CHIKV复制球状结构组装的关键介导因子，SMARCA4–TMEM47轴可能作为抗CHIKV策略的潜在靶点。

原文链接：https://doi.org/10.1073/pnas.2529607123