黄病毒基因组的5’端含有一个I型帽子结构（Cap1），该结构是由病毒的甲基转移酶（methyltransferase，MTase）通过连续的N-7和2’-O甲基化过程而形成。由于黄病毒是在细胞质中进行复制和翻译，无法利用宿主细胞核的加帽机制，进而进化出了自身的甲基转移酶去进行N-7和2’-O甲基化。黄病毒基因组的5’端加帽是一个必要的结构修饰，它限制了5’-3’核糖核酸外切酶对病毒RNA的降解，保护病毒的基因组不被宿主免疫受体识别，另外确保了病毒正常的感染和增殖。
禽坦布苏病毒（TMUV）是一种新兴的黄病毒，其NS5蛋白N端含有甲基转移酶结构域，与其他黄病毒如登革病毒（DENV），寨卡病毒（ZIKV），西尼罗河病毒（WNV）的甲基转移酶结构域在氨基酸序列和蛋白结构上具有高度同源性。它们都含有一个保守的K61-D146-K182-E218酶的催化四分体。我们对TMUV的甲基转移酶活性进行了体外测定，并鉴定了K-D-K-E单点突变（突变为丙氨酸A）对酶活性的影响。试验结果表明：整个K61-D146-K182-E218基序对2’ -O MTase活性至关重要，而D146对N-7 MTase活性是必需的，K61A，K182A，E218A突变显著降低了N-7 MTase的活性。通过构建复制子及反向遗传学方法发现K-D-K-E突变抑制了病毒的增殖，减弱了病毒的毒力。进一步通过构建带有报告基因的翻译模板RNA结合对病毒生命周期的测定发现K-D-K-E突变抑制了病毒RNA的翻译，该翻译抑制是由N-7甲基化的缺陷导致的，2’-O甲基化的缺失不影响病毒RNA的翻译。另外对突变病毒感染宿主的细胞因子进行测定发现K-D-K-E突变病毒诱导了比野生型（WT）病毒更高的先天免疫反应。总之，我们的研究发现甲基转移酶缺陷的TMUV由于抑制了病毒的RNA翻译和诱导了更高的先天免疫反应而致弱。我们的数据鉴定了MTase缺陷的禽黄病毒的衰弱机制，并揭示了帽甲基化在病毒翻译、增殖和逃逸先天免疫中的重要作用。
相关研究在线发表于Frontiers in Immunology杂志，题为“Methyltransferase-Deficient Avian Flaviviruses Are Attenuated Due to Suppression of Viral RNA Translation and Induction of a Higher Innate Immunity”，DOI：10.3389/fimmu.2021.751688。
