口蹄疫病毒感染細胞中PI4KB招募以及3A-3Dpol-PI4KB復制復合物的形成.pdf

1、微RNA病毒(Picornavirus)感染細胞后，破壞細胞內(nèi)物質(zhì)的雙向運輸，細胞內(nèi)膜被重構(gòu)成以磷脂酰肌醇-4-磷酸（Phosphatidylinositol-4-phosphate，PI4P）為主的膜環(huán)境。在重構(gòu)的細胞膜結(jié)構(gòu)上，病毒通過其非結(jié)構(gòu)蛋白招募特定細胞蛋白在細胞內(nèi)膜上形成病毒復制復合物，這是微RNA病毒有效復制的基礎。PI4P是由磷脂酰肌醇-4-激酶Ⅲβ亞基(Phosphatidylinositol-4-kinaseⅢβ，PI

2、4KB)催化生成，因此，病毒蛋白招募PI4KB到達復制位點對病毒的復制至關(guān)重要。微RNA病毒招募PI4KB的分子機制，是近幾年病毒學研究的熱點。微RNA病毒的RNA依賴性RNA聚合酶（RNA-dependent RNA polymerase，RdRp，又稱3Dpol）的生物學功能是復制病毒的RNA，因此，3Dpol是病毒復制復合物的核心。研究復制復合物的形成是了解病毒在感染細胞中復制過程的重要方面。
　　口蹄疫(Foot-and-

3、mouth disease，F(xiàn)MD)是由口蹄疫病毒(Foot-and-mouth disease virus，F(xiàn)MDV)引起的傳染病，給牛羊豬等偶蹄動物養(yǎng)殖業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失。FMDV是一種微RNA病毒，其顯著特點是復制速度快和宿主嗜性范圍廣，這可能與病毒獨特的復制特性有關(guān)。本研究旨在探討FMDV在感染細胞中招募PI4KB的機制以及病毒復制復合物的形成。
　　在IBRS-2細胞中，特異性沉默內(nèi)源性PI4KB的表達，可抑制FMDV

4、非結(jié)構(gòu)蛋白3A的表達、降低病毒復制的滴度以及抑制病毒基因組的復制;相反，PI4KB的過表達可促進3A的表達、提升病毒的滴度以及提高病毒基因組的復制。這些結(jié)果表明，PI4KB是FMDV復制所必需的細胞蛋白。Co-IP和GST pulldown實驗證實，F(xiàn)MDV3A與PI4KB存在間接的相互作用;在FMDV感染細胞中，3A與內(nèi)源性PI4KB共定位于復制位點，表明FMDV3A間接招募PI4KB到達病毒復制位點，暗示存在其它蛋白介導3A招募PI

5、4KB。進一步的研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)MDV3A和PI4KB都直接相互作用于細胞蛋白酰基輔酶A含3結(jié)合域(Acyl-Co-A Binding Domain containing3，ACBD3)的羧基端GOLD結(jié)構(gòu)域;GST pulldown競爭實驗證實，3A與ACBD3結(jié)合的親和性高于ACBD3與PI4KB的結(jié)合，這些結(jié)果表明3A競爭性結(jié)合ACBD3-PI4KB中的ACBD3，暗示ACBD3介導3A招募PI4KB。然而，沉默IBRS-2細胞內(nèi)AC

6、BD3的表達并不損害FMDV3A與PI4KB的共定位以及FMDV的復制，說明ACBD3對于3A招募PI4KB是非必需的。這些結(jié)果提示，存在未知的蛋白介導FMDV3A招募PI4KB到達病毒的復制位點。在篩選與FMDV3Dpol相互作用的細胞蛋白過程中，PI4KB被鑒定為與3Dpol相互作用的候選蛋白。Co-IP和GST pulldown證實FMDV3Dpol與PI4KB存在直接相互作用;在FMDV感染細胞過程中，3Dpol與內(nèi)源性PI4K

7、B共定位于病毒的復制位點;另外，F(xiàn)MDV3Dpol與3A之間也存在相互作用。這些結(jié)果表明，在FMDV復制位點可形成至少包含3A、3Dpol和PI4KB的復制復合物，此復合物的形成是FMDV有效復制的前提。
　　概括起來，本研究有三個貢獻點:FMDV3A招募PI4KB到達病毒復制位點，后者是病毒復制所必需的;盡管3A競爭性結(jié)合ACBD3-PI4KB中的ACBD3，但是ACBD3對于3A招募PI4KB是非必需的;在FMDV感染細胞中3