病毒感染与PDK1 SUMO化修饰的互作研究
本文关键词: 3-磷酸肌醇依赖性蛋白激酶1 蛋白激酶B 小泛素样蛋白 Ⅲ型磷酸肌醇3-激酶 出处:《浙江大学》2016年博士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:3-磷酸肌醇依赖性蛋白激酶(3-phosphoinositide-dependent protein kinase-1,PDPK1orPDK1)属于AGC蛋白激酶家族(cAMP和cGMP依赖性的蛋白激酶C)的一员,它能磷酸化下游的许多蛋白,如Akt、p90RSK、p70S6K、SGK和PKC等。因此PDK1的活性对下游激酶以及各细胞功能有着重要的影响,但是病毒感染是否影响PDK1的活性,尚不可知。为了解病毒感染是如何影响PDK1的活性,我们检测了不同病毒感染刺激对PDK1活性的影响。发现禽流感病毒、禽双RNA病毒、猪圆环病毒2型和猪伪狂犬病毒分别感染293T,293T/DF-1和PK-15细胞,均能诱导一条分子量为210kDa左右的PDK1修饰条带,进一步的实验证实,此条带为SUMO化修饰的PDK1。过表达FLAGPDK1和HASUMO1后,感染IBDV,并于感染后1、3、6、12h收样进行IP,通过FLAG抗体来钓,并用抗HA抗体来检测,可以在210KD左右的位置检测到条带,进一步证明PDK1的SUMO化修饰。通过网站预测到PDK1的SUMO化修饰位点分别为第207位、第296位和第495位赖氨酸,将这三个位点的赖氨酸同时突变为精氨酸后,PDK1的SUMO化修饰水平大大下降。同时还发现PDK1点突变后能够抑制下游AKT和S6K的磷酸化。此外,转染VP3的细胞中,AKT和S6K的磷酸化水平均明显上调。因此,本研究内容显示,病毒感染能够诱导PDK1的SUMO化修饰,并且PDK1的SUMO化修饰对下游AKT和S6K的磷酸化活性有着重要的影响。既然PDK1的SUMO化修饰在胞内有着重要的作用,那么胞内调控PDK1 SUMO化的机制就尤为重要。用PDK1作为诱饵蛋白来钓取胞内蛋白,发现PDK1能钓下110KD左右的条带,经过质谱鉴定发现这个条带为VPS34。我们采用CO-IP技术和PULL DOWN技术验证了 PDK1和VPS34的互作为直接互作。进一步实验证明过表达VPS34能够抑制PDK1的SUMO1修饰。同时我们发现VPS34能够破坏PDK1与UBC9的互作,从而抑制UBC9催化PDK1的SUMO化修饰。因此,研究表明VPS34能够负调控PDK1的SUMO化修饰。SUMO化对于PDK1蛋白功能的发挥具有重要作用,但是PDK1的SUMO化修饰对于调控其底物AKT活性的机制目前尚不清楚。超高分辨结果显示,PDK1的SUMO化修饰能够促进PDK1转移至膜周,并且和AKT定位在一块。免疫共沉淀结果进一步确认了 SUMO化能够促进PDK1和AKT的互作。而PDK1和AKT的互作对于AKT的磷酸化是必须的。另外,研究表明IBDV通过VP3与VPS34互作,从而破坏了 VPS34和PDK1的互作,并因此促进了 PDK1的SUMO化。对VP3的功能域进行分析,发现VP3通过CC3结构域与VPS34发生互作。而VP3通过CC1结构域与Beclin-1发生互作。但是VP3是通过CC3来调节PDK1修饰条带和AKT的活性。因此可以判定VP3是通过VPS34,而非Beclin-1来调节AKT的活性。同时研究还表明,VP3是通过AKT通路而非Beclin-1来抑制细胞自噬的。因此本章研究表明病毒感染可通过VPS34和PDK1的互作来调节PDK1的SUMO化状态,并进一步调节AKT的活性,从而调控病毒的感染。
[Abstract]:3-phosphoinositide-dependent protein kinase-1 (PDPK1 or PDK1) is a member of the AGC protein kinase family, camp and cGMP dependent protein kinase C, which phosphorylates many proteins downstream. Therefore, the activity of PDK1 has an important effect on downstream kinase and cell function, but whether virus infection affects the activity of PDK1 is not known. In order to understand how viral infection affects the activity of PDK1, We examined the effects of different viral stimuli on PDK1 activity. We found that avian influenza virus, avian double RNA virus, porcine circovirus type 2 and porcine pseudorabies virus were infected with 293Tm23T / DF-1 and PK-15 cells, respectively. All of them could induce a modified PDK1 band with molecular weight of 210kDa. Further experiments confirmed that the band was SUMO modified PDK1.After overexpression of FLAGPDK1 and HASUMO1, the band was infected with IBDV, and then collected at 1h after infection, and then was caught by FLAG antibody. Using anti-HA antibody to detect, the bands can be detected at 210KD, which further proves the SUMO modification of PDK1. The SUMO modification sites of PDK1 were predicted to be 207th, 296th and 495th, respectively. The SUMO modification level of PDK1 was significantly decreased after the lysine was mutated into arginine at the same time. It was also found that the point mutation of PDK1 could inhibit the phosphorylation of downstream AKT and S6K. The phosphorylation levels of AK T and S6K in VP3 transfected cells were significantly up-regulated. Therefore, this study showed that viral infection could induce SUMO modification of PDK1. And the SUMO modification of PDK1 has an important effect on the phosphorylation activity of downstream AKT and S6K. Since the SUMO modification of PDK1 plays an important role in the cell, The mechanism of intracellular regulation of PDK1 SUMO is especially important. Using PDK1 as bait protein to catch intracellular protein, we find that PDK1 can catch about 110 KD bands. The band was identified as VPS34.The direct interaction between PDK1 and VPS34 was verified by CO-IP and PULL DOWN techniques. Further experiments proved that overexpression of VPS34 could inhibit SUMO1 modification of PDK1. At the same time, we found that VPS34 could inhibit SUMO1 modification of PDK1. Can break the interaction between PDK1 and UBC9, Thus inhibiting the SUMO modification of PDK1 catalyzed by UBC9. Therefore, it has been shown that VPS34 can negatively regulate the SUMO modification of PDK1. SUMO plays an important role in the function of PDK1 protein. However, the mechanism of SUMO modification in regulating the activity of PDK1 substrate AKT is still unclear. The ultrahigh resolution results show that the SUMO modification of PDK1 can promote the transfer of PDK1 to the perimembrane. The results of immunoprecipitation further confirmed that SUMO could promote the interaction between PDK1 and AKT, and that the interaction between PDK1 and AKT was necessary for the phosphorylation of AKT. In addition, the study showed that IBDV interacted with VPS34 through VP3. Thus, the interaction between VPS34 and PDK1 is broken, and the SUMO of PDK1 is promoted. The functional domain of VP3 is analyzed. It is found that VP3 interacts with VPS34 through CC3 domain, while VP3 interacts with Beclin-1 through CC1 domain. But VP3 regulates the activity of PDK1 modified band and AKT through CC3. Therefore, it can be determined that VP3 regulates AKT by VPS34, not Beclin-1. Studies also show that VP3 inhibits autophagy through the AKT pathway rather than Beclin-1. Therefore, this chapter suggests that viral infection can regulate the SUMO state of PDK1 through the interaction of VPS34 and PDK1. And further regulate the activity of AKT, thereby regulating the infection of the virus.
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:S852.65
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 郭秀婵;;B病毒感染及防治[J];病毒学报;2005年06期
2 ;禽肺病毒感染的诊断[J];国外畜牧学(猪与禽);2000年02期
3 赵林清,钱渊;EB病毒感染及其相关疾病[J];中华儿科杂志;2003年10期
4 饶军华,刘晓明,王海英,多海刚,田克恭;B病毒感染的预防和治疗方法[J];中国比较医学杂志;2005年04期
5 赵朴;郑玉姝;刘兴友;;泛素-蛋白酶体途径在病毒感染中的作用[J];生物技术通报;2007年06期
6 姜国胜,唐天华;病毒感染和胰岛素依赖型糖尿病[J];国外医学.内分泌学分册;1990年01期
7 陈阿英,凌天翼,唐俊杰;正常小鼠病毒感染的调查[J];贵阳医学院学报;1997年02期
8 李爱春;肥胖可能与病毒感染有关[J];中国病毒学;2003年06期
9 章漳;王硕;邱宏;王峥涛;丁侃;;硫酸乙酰肝素蛋白聚糖与病毒感染[J];中国医疗前沿;2009年03期
10 杨敬,战大伟;人和猴的B病毒感染[J];实验动物科学与管理;2004年01期
相关会议论文 前10条
1 魏文凭;;小儿EB病毒感染的临床观察及治疗[A];第六届江浙沪儿科学术会议暨儿科学基础与临床研究进展学术班论文汇编[C];2009年
2 饶军华;刘晓明;王海英;多海刚;田克恭;;预防和治疗B病毒感染的方法[A];中国实验动物学会第六届学术年会论文集[C];2004年
3 郑静;邱艳;高波;夏红英;;北京地区献血者HIV病毒感染状况调查研究[A];中国输血协会第三届输血大会论文专辑[C];2004年
4 张洁;张小艳;;西安市2000-2006年病毒感染患者病原抗体检测分析[A];中国免疫学会第五届全国代表大会暨学术会议论文摘要[C];2006年
5 张慧;李双杰;袁远宏;;儿童EB病毒感染不同临床类型免疫功能的研究[A];中华医学会第十七次全国儿科学术大会论文汇编(上册)[C];2012年
6 ;EB病毒感染与血液疾病[A];2013年国家级“恶性血液系统疾病诊治新进展”学习班暨学术年会资料汇编[C];2013年
7 刘业强;吴飞;莫小辉;张黎明;蔡启良;;EB病毒感染相关的皮肤病[A];2014全国中西医结合皮肤性病学术年会论文汇编[C];2014年
8 张慧;李双杰;袁远宏;唐莲;姚娟;;儿童EB病毒感染不同临床类型免疫功能研究[A];中华医学会第十七次全国儿科学术大会论文汇编(上册)[C];2012年
9 杨占秋;;病毒感染的生态学[A];湖北省暨武汉市微生物学会分析微生物专业委员会第十届第五次学术会议论文汇编[C];2008年
10 甄小芳;;中药治疗急性EB病毒感染的研究[A];第二十九次全国中医儿科学术大会暨“小儿感染性疾病的中医药防治”培训班论文汇编[C];2012年
相关重要报纸文章 前10条
1 ;云南:在“家”字上着力开展防艾禁毒活动[N];中国妇女报;2009年
2 常丽君;700年前病毒感染了活植物[N];科技日报;2014年
3 健康时报特约记者 姚丽萍;病毒感染能导致肥胖[N];健康时报;2005年
4 记者 朱玉;男性为主 青壮年为主[N];新华每日电讯;2001年
5 戴欣 李媛媛;首届全国病毒感染与器官功能衰竭研讨会召开[N];科技日报;2012年
6 钱峰 郑灵巧;确保艾滋病人及家庭得到帮扶[N];健康报;2006年
7 王振岭;春季当防病毒感染[N];中国中医药报;2006年
8 孙刚;上海新报告病毒感染者582例[N];解放日报;2007年
9 记者 蒋仕丽;云南做细染艾者关怀救助工作[N];健康报;2012年
10 吴铮;美国专家称“病毒感染”可引起肥胖[N];医药经济报;2005年
相关博士学位论文 前10条
1 张宜娜;病毒感染与PDK1 SUMO化修饰的互作研究[D];浙江大学;2016年
2 徐娇;抗鸭瘟病毒活性物质的筛选及白藜芦醇抗鸭瘟病毒活性与作用机制研究[D];四川农业大学;2014年
3 李雯娟;HIV-1 gp120来源的天然降解淀粉样多肽的发现及其促进HIV-1感染的研究[D];南方医科大学;2017年
4 王开发;病毒感染动力学模型分析[D];西南大学;2007年
5 毛晓健;2005-2007年广州儿童医院住院肺炎患儿三种病毒感染的临床特征[D];南方医科大学;2010年
6 张颖;淋巴细胞HIV-1辅受体的表型剔除对病毒感染的阻断作用[D];中国人民解放军第四军医大学;2003年
7 李建蓉;静脉药瘾者T细胞亚群变化与多重病毒感染关系的研究[D];华中科技大学;2006年
8 陈玉会;Heterotypic cell-in-cell结构在炎症、癌症以及病毒感染与传播中相关机制的研究[D];华南理工大学;2013年
9 孙利;CD34~+人造血干细胞(hHSC)HIV-1辅受体的表型剔除对病毒感染的阻断作用[D];第四军医大学;2008年
10 黎耀强;中医治疗艾滋病研究[D];南京中医药大学;2004年
相关硕士学位论文 前10条
1 杨益;广谱病毒感染抑制剂的筛选及其作用机制的初步研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2015年
2 王玲玲;155例EB病毒感染住院患儿的临床特点和实验室检查分析[D];山西医科大学;2015年
3 孙巧丽;湖北省艾滋病病毒感染者/病人歧视现状及其就医告知情况研究[D];武汉科技大学;2015年
4 闫艳;胞外ADP在病毒感染中的功能和机制研究[D];华东师范大学;2015年
5 姚瑶;TSG-6对HCMV感染引起的TNF-α和IL-6表达水平下调的研究[D];安徽医科大学;2016年
6 梁姝怡;发热伴血小板减少综合征病毒感染状况调查及其传播媒介初步研究[D];南京医科大学;2014年
7 王辉;二倍体细胞的酶活性动力学及其病毒感染生物学反应特征的相关分析[D];北京协和医学院;2016年
8 马帅;EBV感染成人临床特点分析及免疫功能评价[D];北京协和医学院;2016年
9 万佳;天然免疫相关因子对SFTS病毒感染的作用研究[D];中国疾病预防控制中心;2016年
10 李志腾;IncRNA与mRNA在鸡ALV-J病毒感染中的表达规律研究[D];扬州大学;2016年
,本文编号:1533389
本文链接:https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/nykjbs/1533389.html