J Virol揭秘：诺如病毒VP2在病毒组装中的关键作用

人源诺如病毒（HuNoV）是导致全球范围内急性胃肠炎的主要病原体。近期，一项发表在病毒学权威期刊《Journal of Virology》上的研究，首次揭示了诺如病毒组装过程中VP2蛋白的关键分子相互作用。

研究背景

诺如病毒是一种非包膜的RNA病毒，其病毒颗粒蛋白质构成的衣壳包裹着病毒的遗传物质。这个衣壳主要由VP1蛋白构成，而在VP1构成的衣壳内部，存在着次衣壳蛋白VP2以及与基因组RNA紧密结合的VPg蛋白。既往研究已经对VP1蛋白形成的病毒衣壳结构有了相当深入的了解，但VP2和VPg的具体角色以及它们之间是否存在复杂的相互作用一直没有明确的研究。

研究方法

该研究基于大量HuNoV的VP2序列，进行多序列比对、保守性分析，利用 AlphaFold 3对VP2的结构进行预测，结合 IUPRED3 预测区域的无序性，确定N端α-螺旋区与C端无序区的潜在功能分区。然后进行突变与截断筛选，在VP2的N端以及其他潜在VP1互作位点进行逐步突变，并构建VP2的不同截断片段（如VP2 1–268、28–268、50–268 等）来区分不同域的作用。在HEK293FT细胞共表达 VP1、VP2、VPg 的体系中，通过IP- WB检测不同VP2 突变对VP1的结合能力，以及VP2与VPg相互作用情况，区分VP2是否同时与VP1与VPg结合。探究 VP2的哪一个区域参与与VP1或VPg的结合，以及是否存在衣壳内部VP2与细胞质游离的VP2两种状态。将VP2的N端与VP1互作位点）与C端的无序区在同一VP2分子上的功能联系起来，提出VP2在装配中作为桥梁促进衣壳组装。

主要研究结果

1.VP1与VP2互作位点：研究发现，VP2具有高度保守的N端 α-螺旋域（约aa 1–105），以及较长且高度无序的 C端区域。在VP2蛋白的N端，一个高度保守的区域（特别是40-43位的氨基酸序列KLQQ）对于其与VP1蛋白的相互作用至关重要。当这个区域的氨基酸发生改变时，VP1和VP2之间的作用就会大大减弱，甚至完全中断。

2.VP2与VPg的互作：VP2的C端无序区（AA 106–268）是与 VPg 直接相互作用的主要区域，而VP1不参与VPg的直接结合。VP2的 N端区域对VP1 的结合起到桥梁作用，而VP2 的 C 端无序区则负责结合VPg，从而形成稳定的VP1-VP2-VPg结构。

3.VP2选择性组装：在高表达条件下，VP2并非都被VP1捕获并装配到衣壳中，表面病毒衣壳的组装是局部、有选择性的进行。

这项研究首次清晰地描绘了诺如病毒组装过程中VP2蛋白的核心作用。它不仅是连接外部衣壳蛋白VP1和内部基因组载体VPg的分子桥梁，也是协调整个病毒组装过程的关键。VP2独特的结构域：保守的N端α-螺旋域用于与VP1形成稳定结合，而多变的C端无序域具备与VPg灵活结合的能力。

这一发现深化了对诺如病毒结构生物学的理解，也为开发新型抗病毒策略提供了新的思路。靶向VP2蛋白有可能阻断病毒的组装，从而抑制病毒的复制和传播。

参考资料：

Dave JJ, Crawford SE, Atmar RL, Ettayebi K, Prasad BVV, Estes MK. Mutational analysis of human norovirus VP2 elucidates critical molecular interactions for virus assembly. J Virol. 2025, 30:e0142025.