昆虫自噬途径与杆状病毒AcMNPV侵染关系初探

发布时间：2020-11-16 21:32

　　 在真核细胞中,自噬(autophagy)对于维持细胞稳态、胁迫响应和免疫病原物侵染具有重要作用。研究表明,宿主细胞利用自噬途径将入侵病毒运送至溶酶体降解,而病毒则借助该途径促进自身复制。目前,自噬在病毒侵染中的作用受到广泛关注。杆状病毒是昆虫的重要病原物,然而,关于昆虫自噬途径与杆状病毒侵染的关系并不清楚。在本文中,采用比较基因组学方法,我们发现大多数(40多个)自噬相关基因高度保守地存在于酵母、人类和已测序的昆虫基因组中。运用实时荧光定量PCR技术,我们检测了苜蓿银纹夜蛾核多角体病毒(Autographa californica multiple nucleopolyhedrovirus,AcMNPV)感染粉纹夜蛾(Trichoplusia ni)细胞Tnms42和草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)细胞Sf9不同时间40个自噬相关基因的转录水平变化,结果显示:,几乎所有自噬相关基因的表达在病毒感染后1~6小时之间都有不同程度的变化,而在病毒感染后12~48小时则持续降低。进一步分析发现,在AcMNPV感染的Tnms42与Sf9细胞中大多数自噬相关基因的转录水平变化趋势相同,其中转录水平显著上调的基因为14~22个,而表达水平明显下调的基因在两种细胞系中分别为13和11个。为了检测AcMNPV感染后Sf9细胞中自噬体的形成,我们构建了GFP标签的ATG8重组表达质粒GFP-SfATG8pBlue。瞬时转染GFP-SfATG8pBlue结合AcMNPV感染的结果表明,在病毒感染后36~48小时GFP-ATG8的荧光斑点数显著增加。Western blot检测发现,在病毒感染后36和48小时出现明显的ATG8-PE条带,揭示在AcMNPV侵染较晚时期显著诱导宿主细胞发生了自噬。最后,通过RNA干扰下调ATG14与ATG101表达,我们发现抑制这两个宿主细胞自噬相关基因的表达显著升高了AcMNPV极早期基因ie1启动子指导的报告基因LacZ的表达,但并未影响AcMNPV晚期基因p6.9启动子指导的报告基因GUS的表达,暗示ATG14与ATG101与AcMNPV出芽型病毒的入侵有关。
【学位单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S476.13
【部分图文】：

昆虫自噬途径与杆状病毒 AcMNPV 侵染关系初探养充足的条件下，自噬途径也会对一些特殊的细胞器或蛋白质进行选择性的性自噬可以对细胞器或某些蛋白质的完整性和数量进行调节，这对于细胞在环境和胁迫条件下的稳态维持至关重要。一般情况下，选择性自噬始于待降的泛素化，之后自噬的货物结合蛋白识别这些泛素化的细胞器并使其直接或自噬相关蛋白互作形成自噬体膜。尽管细胞器清除的自噬机制与非选择性自大致相同，但参与不同细胞器的选择性自噬的相关分子却有着一定的特异性择性自噬主要包括线粒体自噬（Mitophagy）、过氧化物酶体自噬（Pexopha体自噬（Lysophagy）、内质网自噬（Reticulophagy）、细胞核自噬（Nucleopha自噬（Xenophagy）、脂类自噬（Lipophagy）和核糖体自噬（Ribophagy）（A，2017）。当前研究已经证实选择性自噬与神经退行（Nixon，2013）、衰老（No，2013）和肾脏损伤（Maejima et al.，2013）等多种生理变化有关。

2000），之后与 ATG7 结合并被转运至 ATG（3类 E2 结合酶（）Tanida et al.，2004）。最后，ATG16L复合物（类E3连接酶）使LC3 与磷脂酰乙醇胺（phosphatidylethanolamine，PE）共价结合形成 LC3-Ⅱ（或 ATG8-PE）完成 LC3 的脂化（Mizushima et al.，1998）。LC3-Ⅱ锚定于游离的自噬膜并介导这些不同来源的自噬膜互相融合延伸，形成完整的自噬体（Nakatogawa et al.，2007）。在自噬的最后阶段即自噬体成熟阶段，RAB7 和可溶性 N-乙基马来酰亚胺敏感因子结合蛋白受体（SNARE）蛋白家族的 STX17 修饰自噬体并介导自噬体与溶酶体的融合，最终完成对自噬底物的降解（Itakura et al.，2012）。Beclin 1-PI3KC3 复合物亚基 ATG14L 直接与 STX17 结合增加 STX17-SNAP29 复合物稳定性，之后 SNAP29 与定位于溶酶体的 VAMP8 互作促进了溶酶体与自噬体的融合（Diao et al.，2015）。PLEKHM1 作为接头蛋白与 LC3、RAB7 和 STX17 结合并招募 HOPS 复合物使自噬体与溶酶体进一步接触（McEwan et al.，2015）。在这一过程中，Beclin 1-PI3KC3 复合物中的 ATG14L 亚基被 UVRAG 替换（Itakura et al.，2008）。

8昆虫自噬途径与杆状病毒 AcMNPV 侵染关系初探因子TRIM5α可以介导自噬激活复合物的组装促进自噬对HIV-1的降解（Ribeiro et al.，2016）。自噬还可以在不依赖降解过程的情况下帮助细胞抑制病毒的复制。诺如病毒（NoV）可引起一种人类可传染的非细菌性肠胃炎（Baldridge et al.，2016）。在鼠类诺如病毒（MNV）感染小鼠的实验中，干扰素 IFNγ 介导的抗病毒反应需要主要功能为形成自噬体的 ATG5-ATG12-ATG16L1 蛋白复合物的参与（Hwang et al.，2012）。然而，在该抗病毒反应中并不需要自噬体和溶酶体融合降解病毒，而是利用 LC3 将 IFNγ诱导的 GTP 酶运送到 MNV 复制复合物抑制病毒复制（Biering et al.，2017）。
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本文编号：2886693