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中国农科院上海兽医所刘光清团队首次解析兔病毒性出血症病毒内化的分子机制
at :2018/10/23 15:08:00    

近日,中国农业科学院上海兽医研究所刘光清团队在兔病毒性出血症病毒(RHDV)入侵机制研究方面取得重要进展,揭示了宿主蛋白核仁素(NCL)通过网格蛋白依赖的内吞作用介导RHDV的内化过程。相关论文“Nucleolin mediates the internalization of Rabbit hemorrhagic disease virus through clathrin-dependent endocytosis”在线发表在病原学国际期刊PLoS Pathogens

文章链接:

https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1007383
 

兔病毒性出血症病毒(RHDV)属于杯状病毒科兔病毒属,是一种与兔养殖业密切相关的病毒,由其引发的兔出血症为急性、败血性传染病,具有极高的发病率和病死率,是兔的一种毁灭性传染病,俗称“兔瘟”, 给养兔业造成了重大经济损失。虽然前期科研人员利用生物化学方法发现了RHDV可以利用组织血红素抗原(HBGA)进入宿主细胞,但是关于RHDV病毒入侵的分子机制仍不清楚

 

本研究首先通过检测核仁素(Nucleolin,NCL)在RHDV感染过程中的分布,发现NCL与RHDV共定位于细胞膜。随后利用免疫共沉淀实验进一步证实在感染RHDV的细胞中,病毒衣壳蛋白VP60与NCL存在特异性的相互作用。并通过抗体封闭和siRNA干扰实验,发现NCL在RHDV感染细胞的内化过程中起关键作用(图1)。

                                             

图1.  NCL参与RHDV的内化过程

 

随后,本研究通过一系列的GST-pulldown实验,进一步鉴定出VP60与NCL相互作用的关键区域分别为:VP60的第468-484位氨基酸和NCL的氨基端( N-区域)(图2)。使用人工合成的VP60(468aa-484aa)多肽能够竞争性封闭VP60与NCL的相互作用,从而抑制RHDV的内化过程。

  

图2. VP60与NCL相互作用的关键区域筛选

 

同时,本研究还利用小分子化学抑制剂抑制实验,发现网格蛋白依赖的内吞途径(clathrin-dependent endocytosis)参与了RHDV的内化过程。此外,本研究还进一步发现,宿主蛋白核仁素通过与网格蛋白轻链(CLTA)特异性结合,进而参于网格蛋白依赖的内吞途径

 

综上所述,本研究首次揭示了核仁素通过网格蛋白依赖的内吞途径介导兔病毒性出血症病毒的内化过程(图3),为深入研究RHDV在宿主中的感染和致病机理提供重要线索,同时也为研究杯状病毒科其它成员的感染机制提供新的依据
 

 

图3. RHDV内化模式图

 

中国农业科学院上海兽医研究所小动物传染病预防与控制创新团队首席专家刘光清研究员为论文的通讯作者,博士生朱杰为论文第一作者。该研究得到了国家自然科学基金项目(31672572)和国家重点研发计划(2016YFD0500108)等项目的资助。

 

刘光清研究员团队长期致力于小动物病毒的免疫及致病机理研究。该团队主要从宿主水平和细胞水平研究小动物病毒如兔瘟病毒RHDV的感染及复制的分子机理, 病毒与宿主细胞之间相互作用,鉴定与病毒蛋白相互作用的宿主蛋白,阐明其在病毒感染、增殖、致病和免疫中的作用。揭示经典RHDV的致病机理以及与新型RHDV致病性差异的分子基础,以及RHDV的致病的机理。

 

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