宿主内吞途径相关因子在苜蓿丫纹夜蛾核多角体病毒侵染中的作用
发布时间：2020-04-24 22:26
【摘要】：杆状病毒是一类大分子双链环状DNA囊膜病毒。在感染周期中,杆状病毒通常产生出芽型(budded virions,BV)和包埋型(occlusion-derived virions,ODV)两类形态各异的病毒粒子。ODV起始感染昆虫中肠上皮细胞,而BV能感染除中肠上皮细胞以外的其它组织细胞以及离体培养的细胞系。苜蓿丫纹夜蛾核多角体病毒(Autographa californica multiple mucleopolyhedrovirus,AcMNPV)是目前较广泛深入研究的杆状病毒代表种,其出芽型病毒粒子BV通过网格蛋白介导的内吞途径(clathrin-mediated endocytosis,CME)进入宿主细胞。转录组数据分析表明,在AcMNPV BV侵染粉纹夜蛾(Trichoplusia ni)Tnms42细胞过程中显著上调了包括dynamin,rab5,rab11等内吞途径相关基因的表达水平,然而,关于这些宿主因子在BV入侵和出芽释放过程中的作用尚不清楚。在本文中,首先为了验证转录组数据,我们选用实时荧光定量PCR检测AcMNPV BV感染草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)Sf9细胞后不同时间dynamin与4个rab基因(rab4,rab5,rab7,rab11)的转录水平变化,结果表明,在AcMNPV感染早期(0-6 h),dyamin,rab5与ra11的表达水平显著上调。采用dynamin特异性抑制剂dynasore处理Sf9细胞或选用基于双链RNA的RNA干扰(RNA interference,RNAi)下调dynamin的表达水平均显著抑制感染性BV的产生;深入分析发现,抑制dynamin活性不影响BV与Sf9细胞结合,却显著降低BV的入侵效率。激光共聚焦分析显示,mCherry标记的BV在入侵过程中明显与GFP标签的Rab5及Rabll存在共定位现象,而过表达Rab5和Rab11的显性-负性突变体(dominant-negative mutants,DN)或RNAi下调rab5和rab11的表达水平,显著影响感染性BV的产生;进一步分析表明,过表达rab5与rab11的DN突变体不影响BV与Sf9细胞结合,但显著抑制BV入侵效率。采用同样类似方法的分析发现,过表达Rab4或Rab7的DN突变体或RNAi下调其编码基因的表达水平不影响感染性BV的产量。通过低pH诱导病毒囊膜与宿主细胞膜直接融合或通过重组bacmid转染Sf9细胞分析显示,在过表达Rab5与Rab11的细胞中,感染性BV产量与对照组(过表达GFP)比较没有显著差异,进一步揭示BV的入侵依赖于Rab5与Rab11,而感染性BV的出芽释放则与Rab5或Rab11无关。此外,RNAi下调Sf9细胞中内吞分选转运复合体Ⅲ(the endosomal sorting complex required for transportⅢ,ESCRT-Ⅲ)组分Vps2B,Vps20,Vps24,Snf7,Vps46及Vps60编码基因的转录水平显著抑制AcMNPV BV的入侵和出芽释放。综合上述实验结果,我们推测AcMNPV BV在早期内吞体(early endosome)或者在早期内吞体逐渐成熟的过程中发生了病毒囊膜与内吞体膜融合,在到达晚期内吞体(late endosome)之前就释放出了病毒核衣壳。另外,我们推测Rabll调控一部分入侵病毒粒子可能从早期内吞体直接进入循环内吞体(recycle endosome)并被转运至细胞膜释放,这种侵染策略可以快速传播病毒粒子到邻近细胞从而促进病毒感染效率。
【图文】：
环侵染脂肪体和肌肉细胞，通过ＢＶ在各个细胞间不断侵染，最终使整个昆虫个体都充逡逑满了病毒粒子，引起宿主的死亡与解体。宿主细胞内的ＯＢ则散落在自然界中，完成侵逡逑染循环这是次级暴染过岕，也叫系统感染（图１＿２）邋（Ｂｌｉｓｓａｒｄ邋ａｎｄ邋Ｔｈｅｉｌｍａｎｎ，邋２0１８；邋Ｈａｗｔｉｎ逡逑ｅｔ邋ａｌ．
员ＡｃＭＮＰＶ也是较多研宄的模式物种的囊膜蛋白为ＧＰ６４，Ｇｒｏｕｐ邋ＩＩ的代表成员有逡逑ＨｅａｒＮＰＶ，它的囊膜蛋白为Ｆ蛋白（Ａｃ２３）邋（Ｌｕｎｇｅｔａｌ．，邋２００２）。将两种病毒的ＢＶ和逡逑ＯＤＶ的核衣壳和囊膜蛋白进行比较发现（如图１－４所示），ＡｃＭＮＰＶ共有５７个核衣壳逡逑蛋白，其中２４个为ＢＶ和ＯＤＶ共有蛋白，１４个为ＢＶ特有蛋白，１７个为ＯＤＶ特有逡逑蛋白。对ＡｃＭＮＰＶ而言，２１个囊膜蛋白中有６个蛋白为ＢＶ和ＯＤＶ共有蛋５个逡逑为ＢＶ特有囊膜蛋：白＞１０个为ＯＤＶ特有囊膜蛋白。而ＨｅａｒＮＰＶ有１０个ＢＶ特有核衣逡逑壳蛋良１０个ＯＤＶ特有核衣壳蛋白，１８个ＢＶ和ＯＤＶ共有蛋白；１８个囊膜蛋白中逡逑有３个蛋扫为ＢＶ和ＯＤＶ共有蛋白，３个ＢＶ特有囊膜蛋白，１２个ＯＤＶ特有囊膜蛋逡逑白＾对这两种病毒而言个基Ｈ的位置也有很大差异，，比如Ａｃ２３／Ｆ蛋白是ＨｅａｒＮＰＶ逡逑的ＢＶ特有囊膜蛋而在ＡｃＭＮＰＶ里面该蛋白h剩拢趾停希模止灿心夷さ鞍祝唬粒悖梗稿义鲜牵粒悖停危校皱澹拢痔赜泻艘驴堑鞍祝蛟冢龋澹幔颍危校掷锩嬖蚴牵拢趾停希模止灿泻艘驴堑鞍祝诲义希粒悖福笆牵粒悖停危校皱澹希模痔赜心夷さ鞍祝冢龋澹幔颍危校掷锩嫒词牵拢趾停希模止灿泻艘驴清义系鞍祝ㄍ迹保撸矗⒁猓涣街植《纠锵嗤恢玫耐桓龌蚨加美渡碧遄直曜ⅲｅ义掀浯
本文编号：2639452
【图文】：
环侵染脂肪体和肌肉细胞，通过ＢＶ在各个细胞间不断侵染，最终使整个昆虫个体都充逡逑满了病毒粒子，引起宿主的死亡与解体。宿主细胞内的ＯＢ则散落在自然界中，完成侵逡逑染循环这是次级暴染过岕，也叫系统感染（图１＿２）邋（Ｂｌｉｓｓａｒｄ邋ａｎｄ邋Ｔｈｅｉｌｍａｎｎ，邋２0１８；邋Ｈａｗｔｉｎ逡逑ｅｔ邋ａｌ．
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