2021-10-18 22:22

研究揭示了Sinbis病毒核糖核蛋白的组成部分

节肢动物传播的病毒(虫媒病毒)属于甲病毒属,通常感染人类。虫媒病毒的一些例子是罗斯河病毒(RRV)、委内瑞拉马脑炎病毒(vev)、基孔肯雅病毒(CHIKV)、塞姆利基森林病毒(SFV)和辛德比斯病毒(SINV)。

背景

先前的研究表明,虫媒病毒在伊蚊科蚊子(如和)的唾液腺中生长。这些蚊子作为媒介,通过叮咬将病毒传播给人类宿主。

Study: Compositio<em></em>nal analysis of Sindbis virus ribo<em></em>nucleoproteins reveals an extensive co-opting of key nuclear RNA-binding proteins. Image Credit: Khlungcenter / Shutterstock

根据最近的报告,由于全球变暖和国际贸易,这些病媒的数量正在增加。这些事件引起了人们对世界各地出现虫媒病毒暴发和流行病的关注。因此,进一步了解与甲病毒感染相关的宿主-病毒相互作用是至关重要的,以确定潜在的靶点,对开发有效的治疗方法至关重要。

甲型病毒的特征

甲型病毒是大小约11kb的阳性单链RNA基因组。病毒基因组与细胞mrna相似,是帽状和聚腺苷化的。它们的基因组编码能力有限;因此,它们严重依赖细胞蛋白来完成病毒的生命周期。在感染过程中,甲病毒的基因组(g) RNA具有双重作用,即作为基因组和信使(m) RNA。细胞rna结合蛋白(rbp)参与了与甲病毒生命周期相关的几乎所有步骤。研究人员指出,rbp的补体与感染细胞中的病毒RNA (vRNA)的作用尚不清楚。

病毒核糖核蛋白的组成

过去的几项研究已经开发了一些策略来阐明细胞内vRNPs的组成。例如,最近的一项研究使用病毒交联和固相纯化(VIR-CLASP)来确定当甲病毒RNA感染宿主细胞时发生的蛋白质-RNA相互作用。

该研究揭示,在感染的最初阶段,阿尔法病毒的gRNA影响功能重要的相互作用,涉及数百个细胞rbp。交联辅助mRNP纯化(CLASP)有助于开发一个概要文件,以阐明这些蛋白质- rna相互作用是如何在活跃的病毒复制发生的情况下进化的。

尽管通过CLASP数据集获得的结果信息量很大,但由于甲醛交联的混杂性质和/或vRNA纯化的特异性有限,目前的系统所代表的真正rbp的频率非常低,因此需要一种替代方法。

一项新的研究

为了解决关于复制后阿尔法病毒核糖核酸的研究方面的这一空白,科学家们创造了一种新的全蛋白质组方法,称为病毒核糖核酸相互作用捕获(vRIC)。该研究可在*预印本服务器,等待同行评审。

在这项研究中,研究人员研究了一种名为Sindbis (SINV)的原型虫媒病毒的核糖核蛋白(RNPs)的组成,这是一种甲病毒。

目前的研究应用了vRIC来研究SINV的RNPs,报道了400多个与vRNA相互作用的细胞蛋白。这些蛋白质具有剪接、RNA衰减、RNA输出、稳定性和翻译等多种功能。此外,还发现了一些非传统的rbp,可能是E3泛素连接酶、激酶、伴侣酶和代谢酶。这些rbp参与了RNP微环境的调控。此外,在感染后,发现一组核蛋白在细胞质中重新分布,可能被vRNA捕获。这一发现表明,SINV rna充当“蜘蛛网”,捕捉病毒复制和细胞质中基因表达所需的宿主因子。

有趣的是,各种功能分析表明,SINV RNP组分不仅在SINV感染过程中发挥了重要作用,而且在许多其他病毒中也发挥了重要作用。例如,tRNA 2连接酶复合物(tRNA- lc)与SINV和SARS-CoV-2感染都相关。

研究人员还指出,细胞rbp可能是广谱抗病毒治疗的有希望的靶点。这是因为许多这些宿主蛋白的功能紊乱对病毒感染有深远的影响。因此,这种策略可以有效地用于广谱治疗的发展。

vRIC implementation in SINV infected cells. A) Schematic of the viral RNA interactome capture (vRIC) workflow.  B) Schematic of the different experimental co<em></em>nditions and controls used in the study.  C) Sliver staining analysis of vRIC eluates with the experimental setting outlined in B.  D) Immunoblotting of SINV capsid in whole cell lysates, supernatant and vRIC eluates, using β-actin as control.  E) Principal compo<em></em>nent analysis of vRIC experimental and controls after proteomic analysis.  F and G) Volcano plots showing the fold change(log2) and adjusted p-value of each protein (dot) in the M/-/- versus M/4SU/- (F) and M/4SU/- versus M/4SU/Fvo (G) comparisons. Proteins enriched within 1% FDR are coloured in red and blue and those within 10% FDR in orange and cyan.  H) Venn diagram comparing the proteins significantly enriched in each of the comparisons in F-G. These groups are classified: UV-dependent RBPome (M/-/- vs M/4SU/-), Fvo-sensitive (enriched in M/4SU/- over M/4SU/Fvo, cRNPs) and Fvo- insensitive (enriched in M/4SU/Fvo over M/4SU/-, mitoRNPs).  I) Top enriched Gene o<em></em>ntology (GO) terms for Molecular processes in Fvo-sensitive and Fvo-insensitive RBP sets.

即时通讯研究的重要性

在这项研究中,研究人员提供了一种系统和全面的方法,即vRIC,来确定感染细胞中vRNPs的组成。目前,vRIC可以用来研究任何聚腺苷化的vRNA。然而,通过特定的反义探针或总RNA分离方法取代oligo(dT)可以进一步拓展其研究领域,并可广泛应用于编码RNA依赖RNA聚合酶的RNA和DNA病毒。

在利用FAM98A进行的蛋白-蛋白相互作用研究中,研究人员发现,tRNA-LC最初在未感染细胞中与剪接体相互作用,随后在感染细胞中转移到翻译装置。

这些事件代表着综合体重新定位到病毒复制工厂。需要更多的研究进一步阐明改变rbp位置的想法,并确定影响被感染细胞功能重组的分子决定因素。

体外实验确定了两种潜在的抑制剂,即5-氮杂胞苷和拓扑替康,它们对甲型病毒(如SINV、SFV和RRV)和HIV-1有效。未来还可以探索更有效的抗病毒药物。

*我创造的通知

发表未经同行评审的初步科学报告,因此不应被视为结论性的、指导临床实践/与健康有关的行为的,或被视为已确定的信息。