寨卡病毒(ZIKV)的爆发、传播及发病机制尚不完全清楚。将过去不同时间、地点来源的非洲和亚洲ZIKV毒株的序列进行比对,实验室之前的工作发现不同毒株上赖氨酸的分布存在差异。赖氨酸是翻译后修饰(post translational modification,PTM)的重要靶点,如泛素化、乙酰化或类泛素化修饰。最近,我们及其他一些学者阐明了某些病毒蛋白附着的类泛素化修饰(SUMO)在病毒周期的不同阶段发挥重要作用。为了找到潜在的SUMO化修饰,我们分别在293T细胞中表达了ZIKV的不同蛋白与标签标记的SUMO蛋白来检测这些病毒蛋白是否有SUMO化修饰。Anupriya的WB图表明ZIKV NS5可以被SUMO化,与近期发现的DENV NS5蛋白可以被SUMO化修饰相一致。NS5蛋白是ZIKV RNA复制的重要组成部分,其C端部分利用RNA依赖性RNA聚合酶实现复制功能,在N端部分利用甲基转移酶(MTase)实现病毒RNA的甲基化。通过序列比对和定点突变,实验室之前的工作在NS5蛋白氨基term鉴定出一个SUMO化作用位点(SUMO interacting motif,SIM),该位点在所有的虫媒病毒中都高度保守,在所有的非洲株和亚洲或美洲株中都可以和SUMO蛋白非共价结合。此外,通过对不同赖氨酸的定点突变,Anupriya鉴定出在NS5蛋白氨基端的一个赖氨酸可以被SUMO化。有趣的是,该位点在亚洲/美洲株上是赖氨酸(K101),但非洲株是(R101)。然而,实验结果显示非洲毒株也可以被SUMO化修饰,这就提示可能不同于亚洲株非洲株可能在其他位点上与SUMO蛋白共价结合。本研究分别在大肠杆菌中表达了野生型和MTase结构域突变型的亚洲株NS5蛋白。我采取了多种方法提升蛋白表达的产量、纯度以及蛋白的稳定性,用不同的纯化标签期望在体外表达纯化出具有正确结构和SUMO化活性的NS5MTase蛋白。在体外进行的SUMO化活性实验证明NS5 MTase可以被SUMO化。并揭示SIM位点残基和K101R位点突变的突变体可以抑制SUMO化反应。这里,我们首次报导了亚洲/美洲株的NS5 MTase中的赖氨酸(K101)可以被SUMO化。ZIKV NS5蛋白的SUMO化对于病毒的复制起着关键作用,并且对神经组织损伤等严重病毒损伤有着重要意义。由于不同的毒株会造成不同的疾病综合征,我们的研究可能只在一定程度上解释病理机制以及ZIKV基因组是如何通过进化逐渐适应从中间媒介到人类宿主。SUMO化的相关体外研究,为研发抗ZIKV的药物提供了可能的有效靶点。