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病毒感染和宿主抗病毒是一个博弈的过程:许多病毒感染宿主后,病毒的病原相关分子模式被宿主的模式识别受体所识别,从而激活宿主I型干扰素(IFN)信号通路,导致数以百计的干扰素刺激基因(ISGs)转录,为机体提供抗病毒防御;与此同时,病毒也进化出多种高效的逃逸策略来抵抗宿主合成IFN、信号传导以及ISGs的抗病毒功能。ISGs作为重要的抗病毒效应分子,其在宿主防御和清除外源病原感染方面发挥重要作用。因此,研究抗病毒ISGs对于控制和治疗病毒感染具有重要意义。猪瘟(CSF)是一种急性、烈性传染病,在多个国家流行,给我国乃至世界养猪业造成巨大的经济损失。猪瘟病毒(CSFV)是CSF的病原,其属于黄病毒科瘟病毒属成员。CSFV感染宿主后,可激活I型IFN信号通路,产生抗病毒ISGs。与黄病毒科其它成员的抗病毒ISGs研究相比较,抗CSFV特异性ISGs研究报道很少,特别是ISGs抗CSFV感染的分子机制研究尚属空白。研究抗CSFV ISGs不仅有助于深入了解宿主抗病毒机理,同时也为揭示CSFV逃避宿主抗病毒策略提供线索。因此,研究抗CSFV ISGs既具有理论意义又具有重大的应用价值。本研究中,我们构建了20种慢病毒介导的过表达猪源ISGs的PK-15细胞系。利用过表达细胞系结合表达萤火虫荧光素酶的报告猪瘟病毒(rCSFV-Fluc)筛选抗CSFV的ISGs,成功地筛选到6个ISGs显著地抑制rCSFV-Fluc复制,分别是GBP1、GBP2、CD47、ZNF313、OASL和OAS1。将筛选到的过表达GBP1、CD47、ZNF313和OASL细胞系感染亲本病毒CSFV Shimen株,结果表明,过表达这些分子可以抑制亲本病毒复制,说明这4个ISGs分子是抗CSFV的ISGs。我们优先选取鸟苷酸结合蛋白1(GBP1)进行深入研究。研究结果表明,过表达GBP1抑制CSFV复制,相反利用针对GBP1的小干扰RNA沉默内源性的GBP1可以促进CSFV复制。此外,GBP1发挥抗CSFV作用主要发生在病毒复制早期,及剂量依赖性的抑制CSFV内部核糖体进入位点(IRES)的翻译效率。CSFV感染猪或PK-15细胞后,可以引起GBP1在转录水平上调表达。在GBP1抗CSFV分子机制方面,研究证实GBP1不能激活IFN-β和NF-κB信号通路,其抗CSFV是依赖于自身的GTPase活性。CSFV面对宿主GBP1的抗病毒效应,其利用自身合成的NS5A蛋白与GBP1相互作用,通过抑制GBP1的GTPase活性进而拮抗GBP1的抗CSFV活性。有趣的是,我们的研究还发现,GBP1(K51A)突变体丧失了GTPase活性,且不能抑制CSFV复制。免疫共沉淀试验和GST pulldown试验结果表明,GBP1 N端的GTPase结构域和NS5A的C端功能区是GBP1-NS5A相互作用的关键区域。总之,本研究利用报告病毒并结合过表达细胞系的高通量筛选策略,获得了6个抗CSFV ISGs候选分子。经过系统的鉴定,证实GBP1为抗CSFV的ISG,并阐明了该分子发挥抗病毒作用依赖于其自身的GTPase活性,而CSFV则利用其NS5A蛋白与GBP1相互作用抑制GBP1的GTPase活性,进而拮抗GBP1的抗病毒功能。