基于NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3炎症小体信号筛选猴痘病毒调控炎症的关键蛋白

罗铭兴; 裴晨辰; 龚李云; 郑新雷; 钱军; 刘全; 郑君

doi:10.11714/jsysu.med.YX20250165

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基于NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3炎症小体信号筛选猴痘病毒调控炎症的关键蛋白

基础研究 | 更新时间：2026-04-14

- 基于NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3炎症小体信号筛选猴痘病毒调控炎症的关键蛋白
- Screening of the Monkeypox Virus Key Proteins Regulating Inflammation Based on NOD-like Receptor Family Pyrin Domain Containing 3 Inflammasome Signaling
- 中山大学学报（医学科学版） 2026年47卷第2期页码：259-268
- 作者机构：
  
  1.中山大学中山医学院，广东广州 510080
  2.广东省科学院动物研究所//广东省动物保护与资源利用重点实验室，广东广州 510062
  3.广东省高致病性病原微生物科学数据中心，广东广州 510080
  4.深圳市病原微生物与生物安全重点实验室，广东深圳 518107
- 作者简介：
  
  罗铭兴，第一作者，研究方向：生物与医药， E-mail：luomx7@mail2.sysu.edu.cn
  钱军，通信作者，教授，博士生导师，E-mail： qianj9@mail.sysu.edu.cn
  刘全，通信作者，研究员，博士生导师，E-mail： liuquan1973@hotmail.com
  郑君，通信作者，副研究员，硕士生导师，E-mail： zhengjundk@163.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(32570624);广东省科学院发展专项(2022GDASZH-2022010106;2024GDASZH-2024010101)
- DOI：10.11714/jsysu.med.YX20250165
  中图分类号： R392
- 收稿：2025-11-11，
  
  修回：2026-02-15，
  
  录用：2026-03-04，
  
  纸质出版：2026-03-20
- 稿件说明：
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罗铭兴,裴晨辰,龚李云等.基于NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3炎症小体信号筛选猴痘病毒调控炎症的关键蛋白[J].中山大学学报（医学科学版）,2026,47(02):259-268.

LUO Mingxing,PEI Chenchen,GONG Liyun,et al.Screening of the Monkeypox Virus Key Proteins Regulating Inflammation Based on NOD-like Receptor Family Pyrin Domain Containing 3 Inflammasome Signaling[J].Journal of Sun Yat-sen University(Medical Sciences),2026,47(02):259-268.
罗铭兴,裴晨辰,龚李云等.基于NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3炎症小体信号筛选猴痘病毒调控炎症的关键蛋白[J].中山大学学报（医学科学版）,2026,47(02):259-268. DOI： 10.11714/jsysu.med.YX20250165.

LUO Mingxing,PEI Chenchen,GONG Liyun,et al.Screening of the Monkeypox Virus Key Proteins Regulating Inflammation Based on NOD-like Receptor Family Pyrin Domain Containing 3 Inflammasome Signaling[J].Journal of Sun Yat-sen University(Medical Sciences),2026,47(02):259-268. DOI： 10.11714/jsysu.med.YX20250165.

摘要

目的

筛选并鉴定猴痘病毒（MPXV）调控NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3（NLRP3）炎症小体信号的关键蛋白。

方法

以MPXV国内流行毒株的基因组为模板，构建可能具有炎症调控功能的病毒基因表达质粒库（共82个）。将NLRP3、凋亡相关斑点样蛋白（ASC）、半胱氨酸蛋白酶-1（Caspase-1）、含有荧光素酶报告基因的白细胞介素1β前体（pro-IL-1β-Luc）蛋白的真核表达质粒以及病毒基因表达质粒共转染HEK293T细胞，通过检测细胞上清液中的荧光素酶活性来监测NLRP3炎症小体信号通路的活化，从而筛选明显抑制成熟IL-1β产生的病毒基因，通过蛋白质印迹（WB）等方法进一步鉴定其抑制作用，通过免疫共沉淀（Co-IP）等方法鉴定其与NLRP3炎症小体各组分的相互作用，通过关键位点突变的方法鉴定其相互作用的基序。

结果

成功构建并优化了NLRP3炎症小体信号筛选体系，使用该体系筛选MPXV表达质粒库，其中B10R抑制成熟IL-1β产生的效果最为明显（

＜0.000 1），其抑制作用呈现剂量依赖性，进一步鉴定发现B10R能够与pro-IL-1β结合，而B10R的C端基序突变体B10Rmut-C（T96A， Y97A， I98A）失去了与pro-IL-1β相互作用的能力。

结论

MPXV B10R蛋白能够与pro-IL-1β相互作用，进而抑制成熟IL-1β的产生，而B10R蛋白C端基序（T96， Y97， I98）对于其功能发挥至关重要。本研究为进一步解析MPXV调控NLRP3炎症小体信号的分子机制提供了线索和依据。

Abstract

Objective

To screen and identify the key proteins of Monkeypox Virus （MPXV） that regulate the NOD-like receptor family pyrin domain containing 3 （NLRP3） inflammasome.

Methods

Using the genomic sequence of the domestic epidemic strain of MPXV as a template to construct an expression plasmid library containing 82 viral genes. To screen for viral genes that significantly inhibit the production of interleukin-1β （IL-1β）， the expression plasmids encoding NLRP3， apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD （ASC）， cysteine protease-1（Caspase-1）， and pro-IL-1β-Luc reporter gene were co-transfected into HEK293T cells， along with the viral gene plasmids. The signal of the NLRP3 inflammasome was monitored by measuring luciferase activity in the cell supernatant. The inhibition effects were further confirmed by Western Blot （WB）， and the interactions between the viral proteins and the components of the NLRP3 inflammasome were determined by Co-immunoprecipitation （Co-IP）. Additionally， site-directed mutagenesis was performed to identify the specific interaction motifs.

Results

An NLRP3 inflammasome signal screening system were successfully established and optimized. Screening the MPXV plasmids using this system revealed that B10R most significantly inhibits IL-1β maturation in a dose-dependent manner （

＜0.000 1）. Further characterization demonstrated that B10R interacts directly with pro-IL-1β. Notably， the C-terminal motif mutant of B10R （B10Rmut-C， T96A， Y97A， I98A） lost its ability to interact with pro-IL-1β.

Conclusions

The MPXV B10R protein interacts with pro-IL-1β， thereby inhibiting the IL-1β maturation. The C-terminal motif （T96， Y97， I98） of the B10R protein is crucial for function. This study provides important clues and a foundation for further elucidating the molecular mechanisms by which MPXV regulates the NLRP3 inflammasome.

关键词

Keywords

references

Hraib M ， Jouni S ， Albitar MM ， et al . The outbreak of monkeypox 2022： an overview ［J］. Ann Med Surg （Lond）， 2022 ， 79 ： 104069 .

Alakunle EF ， Okeke MI . Monkeypox virus： a neglected zoonotic pathogen spreads globally ［J］. Nat Rev Microbiol ， 2022 ， 20 （ 9 ）： 507 - 508 .

周建，任雪梅，王馨，等 . 猴痘病毒实验室检测技术研究进展［J］. 重庆医科大学学报， 2024 ， 49 （ 11 ）： 1367 - 1371 .

Zhou J ， Ren XM ， Wang X ， et al . Research advances in laboratory detection techniques for monkeypox virus ［J］. J Chongqing Med Univ ， 2024 ， 49 （ 11 ）： 1367 - 1371 .

Sepehrinezhad A ， Ashayeri AR ， Sahab-Negah S . Monkeypox virus from neurological complications to neuroinvasive properties： status and future perspectives ［J］. J Neurol ， 2023 ， 270 （ 1 ）： 101 - 108 .

Rahman MM ， McFadden G . Role of cytokines in poxvirus host tropism and adaptation ［J］. Curr Opin Virol ， 2022 ， 57 ： 101286 .

Chathuranga K ， Weerawardhana A ， Dodantenna N ， et al . Regulation of antiviral innate immune signaling and viral evasion following viral genomes sensing ［J］. Exp Mol Med ， 2021 ， 53 （ 11 ）： 1647 - 1668 .

Boys IN ， Johnson AG ， Quinlan MR ， et al . Structural homology screens reveal host-derived poxvirus protein families impacting inflammasome activity ［J］. Cell Rep ， 2023 ， 42 （ 8 ）： 112878 .

Yu H ， Bruneau RC ， Brennan G ， et al . Battle royale： innate recognition of poxviruses and viral immune evasion ［J］. Biomedicines ， 2021 ， 9 （ 7 ）： 765 .

Gerlic M ， Faustin B ， Postigo A ， et al . Vaccinia virus F1L protein promotes virulence by inhibiting inflammasome activation ［J］. Proc Natl Acad Sci USA ， 2013 ， 110 （ 19 ）： 7808 - 7813 .

Born TL ， Morrison LA ， Esteban DJ ， et al . A poxvirus protein that binds to and inactivates IL-18 and inhibits NK cell response ［J］. J Immunol ， 2000 ， 164 （ 6 ）： 3246 - 3254 .

Spriggs MK ， Hruby DE ， Maliszewski CR ， et al . Vaccinia and cowpox viruses encode a novel secreted interleukin-1-binding protein ［J］. Cell ， 1992 ， 71 （ 1 ）： 145 - 152 .

Martinon F ， Burns K ， Tschopp J . The inflammasome： a molecular platform triggering activation of inflammatory caspase-1 and processing of pro-IL-beta ［J］. Mol Cell ， 2002 ， 10 （ 2 ）： 417 - 426 .

Yu JW ， Lee MS . Mitochondria and the NLRP3 inflammasome： physiological and pathological relevance ［J］. Arch Pharm Res ， 2016 ， 39 （ 11 ）： 1503 - 1518 .

Huang Y ， Xu W ， Zhou R . NLRP3 inflammasome activation and cell death ［J］. Cell Mol Immunol ， 2021 ， 18 （ 9 ）： 2114 - 2127 .

Xu J ， Nunez G . The NLRP3 inflammasome： activation and regulation ［J］. Trends Biochem Sci ， 2023 ， 48 （ 4 ）： 331 - 344 .

Szabo G ， Petrasek J . Inflammasome activation and function in liver disease ［J］. Nat Rev Gastroenterol Hepatol ， 2015 ， 12 （ 7 ）： 387 - 400 .

Mangan M ， Olhava EJ ， Roush WR ， et al . Targeting the NLRP3 inflammasome in inflammatory diseases ［J］. Nat Rev Drug Discov ， 2018 ， 17 （ 8 ）： 588 - 606 .

Gregory SM ， Davis BK ， West JA ， et al . Discovery of a viral NLR homolog that inhibits the inflammasome ［J］. Science ， 2011 ， 331 （ 6015 ）： 330 - 334 .

Haneklaus M ， Gerlic M ， Kurowska-Stolarska M ， et al . Cutting edge： miR-223 and EBV miR-BART15 regulate the NLRP3 inflammasome and IL-1β production ［J］. J Immunol ， 2012 ， 189 （ 8 ）： 3795 - 3799 .

Johnston JB ， Barrett JW ， Nazarian SH ， et al . A poxvirus-encoded pyrin domain protein interacts with ASC-1 to inhibit host inflammatory and apoptotic responses to infection ［J］. Immunity ， 2005 ， 23 （ 6 ）： 587 - 598 .

Liu X ， Ye G ， Zeng Y ， et al . African swine fever virus pB318L suppresses inflammatory response by inhibiting NF-κB activation and NLRP3 inflammasome formation ［J］. PLoS Pathog ， 2025 ， 21 （ 10 ）： e1013558 .

Pan P ， Shen M ， Yu Z ， et al . SARS-CoV-2 N protein promotes NLRP3 inflammasome activation to induce hyperinflammation ［J］. Nat Commun ， 2021 ， 12 （ 1 ）： 4664 .

Barry M ， Hnatiuk S ， Mossman K ， et al . The myxoma virus M-T4 gene encodes a novel RDEL-containing protein that is retained within the endoplasmic reticulum and is important for the productive infection of lymphocytes ［J］. Virology ， 1997 ， 239 （ 2 ）： 360 - 377 .

Hnatiuk S ， Barry M ， Zeng W ， et al . Role of the C-terminal RDEL motif of the myxoma virus M-T4 protein in terms of apoptosis regulation and viral pathogenesis ［J］. Virology ， 1999 ， 263 （ 2 ）： 290 - 306 .

Ray CA ， Black RA ， Kronheim SR ， et al . Inhibition of interleukin-1β converting enzyme by the cowpox virus serpin CrmA ［J］. Cell ， 1992 ， 69 （ 4 ）： 597 - 604 .

Turner PC ， Sancho MC ， Thoennes SR ， et al . Myxoma virus Serp2 is a weak inhibitor of granzyme B and interleukin-1β-converting enzyme in vitro and unlike CrmA cannot block apoptosis in cowpox virus-infected cells ［J］. J Virol ， 1999 ， 73 （ 8 ）： 6394 - 6404 .

Zhou Y ， Wang X ， Zhang L ， et al . HSV-1 ICP27 represses NF-κB activity by regulating Daxx sumoylation ［J］. Sci Rep ， 2017 ， 7 （ 1 ）： 1 - 12 .

Yan Y ， et al . Species-specific IL-1β is an inflammatory sensor of Seneca valley virus 3C protease ［J］. PLoS Pathog ， 2024 ， 20 （ 8 ）： e1012398 .

Hoffman HM ， Mueller JL ， Broide DH ， et al . Mutation of a new gene encoding a putative-pyrin-like protein causes familial cold autoinflammatory syndrome and muckle-wells syndrome ［J］. Nat Genet ， 2001 ， 29 （ 3 ）： 301 - 305 .

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