TSG101在病毒出芽过程中的作用及其机制

TSG101基因是新发现的抑癌基因候选者,定位于人类11号染色体p1511-p1512,其编码产物TSG101蛋白N端区域与泛素结合酶(UBC)同源。近年来研究发现,TSG101基因具有多种重要的功能,与多种病毒出芽密切相关,所以TSG101可作为一个新的抗病毒靶点。本文主要从TSG101在多种病毒(HIV、IAV、MARV、ASV等)出芽过程中扮演的角色,TSG101与多种蛋白(泛素、Nedd4、ARMMs、Tom1、Gag、VP40、NP等)的相互作用进而辅助病毒出芽的机制,以及TSG101抑制剂的研究等方面进行阐述。

流感病毒M1与NA蛋白的相互作用及其在病毒出芽中的作用

流感病毒是一种囊膜病毒,各组分在细胞质膜组装并以出芽形式释放病毒。其中基质蛋白1,即M1蛋白,对病毒的致病性和病毒粒子形态的稳定起重要作用。NA蛋白是流感病毒的表面蛋白之一,可启动病毒的出芽。M1蛋白和NA蛋白间是否存在相互作用,以及这种相互作用对病毒出芽的影响还存在未知。本研究利用双分子荧光互补实验证明M1蛋白与NA蛋白存在相互作用。利用体外出芽试验发现单独表达的M1蛋白不能出芽,而单独表达的NA蛋白可以完成出芽;共表达NA与M1蛋白时,M1蛋白可以出芽,表明NA蛋白可以与M1蛋白发生互作并协助M1出芽。本研究探明了M1蛋白和NA蛋白的互作并揭示了这种互作在病毒出芽中的作用。

内吞体分选转运复合体(ESCRT)及其在包膜病毒出芽中的作用

内吞体分选转运复合体(Endosomal sorting complex required for transport,ESCRT)主要识别泛素化修饰的膜蛋白,介导内吞小泡出芽和多泡体(Multivesicular bodies,MVBs)的形成。此外,以类似的拓扑方式,ESCRT也参与胞质分裂、自体吞噬、以及包膜病毒的出芽等过程。已有的研究表明,大量的反转录病毒和RNA病毒含有晚期结构域(Late-domains),该结构域与ESCRT组分相互作用,将ESCRT-Ⅲ和VPS4等募集在病毒组装与出芽区域,并利用ESCRT-Ⅲ使病毒粒子得以释放。最近,有研究发现,一些DNA包膜病毒、如乙肝病毒、疱疹病毒和杆状病毒等的出芽释放也依赖于宿主细胞ESCRT系统,但其机理尚需深入研究。

GP64表面展示元件与组Ⅱ HaSNPV出芽病毒的融合

利用杆状病毒组ⅠAcMNPV(Autographa californica multiple nucleopolyhedrovirus)GP64信号肽(GP64SP),C-末端跨膜区(GP64CTD)及报告基因绿色荧光蛋白(eGFP)构成的表面展示系统(gp64sp-egfp-gp64ctd),同源重组到组ⅡHaSNPV的多角体基因位置,筛选重组病毒。通过激光共聚焦观察,HaSNPV重组病毒感染Hz-AM1细胞后绿色荧光分布在质膜,表明GP64SP可以引导表达产物趋向于细胞膜。病毒感染后,收集并纯化重组的出芽病毒(BV),经Western blot检测,eGFP存在于重组病毒BV中。结果表明,组ⅠGP64表面展示系统中的重要元件GP64SP和GP64CTD能够装配到组ⅡHaSNPV BV上,可以用于组ⅡNPV表面展示目的蛋白。

恒河猴Tetherin蛋白对马传染性贫血病毒抑制作用的研究

Tetherin是新发现的具有限制多种病毒从细胞膜释放功能的细胞蛋白。本研究采用RT-PCR技术从恒河猴巨噬细胞中扩增Tetherin基因,将其插入真核表达载体pEF4/myc-His B中构建重组质粒pHF-Tetherin。并将其转染293T细胞,通过western blot和激光共聚焦分析Tetherin在293T细胞中的表达及亚细胞定位。将pHF-Tetherin分别与马传染性贫血病毒(EIAV)或猴免疫缺陷病毒(SIV)假病毒粒子感染性质粒共转染293T细胞,分析Tetherin对EIAV及SIV出芽的限制作用。研究结果表明,pHF-Tetherin转染293T细胞48 h后可以检测到Tetherin的表达并定位于细胞膜,而且该蛋白具有抑制EIAV及SIV从转染细胞中出芽的生物学功能。

昆虫杆状病毒粒子的蛋白质组成及生物学功能

昆虫杆状病毒在侵染宿主的过程中会产生2种遗传物质相同,但表型具有明显差异的病毒粒子,即出芽型病毒粒子(budded virus,BV)和包涵体衍生型病毒粒子(occlusion-derived virus,ODV)。ODV主要引起宿主消化道组织细胞的原发感染,而BV则是引起宿主组织和细胞间的感染。本文综述国内外学者对昆虫杆状病毒2种病毒粒子的蛋白质组成及相关功能基因的研究成果。根据病毒蛋白在病毒粒子不同部位的分布可将它们分为BV囊膜蛋白、BV核衣壳蛋白、ODV囊膜蛋白和ODV核衣壳蛋白。蛋白质组鉴定发现BV和ODV的共有蛋白质有35种,BV的特异性蛋白质有10种,ODV的特异性蛋白质有11种。BV和ODV的蛋白质组成差异导致二者在杆状病毒侵染宿主过程中的功能不同。

苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒囊膜蛋白GP64与寄主细胞互作蛋白的初步鉴定

鉴定杆状病毒与宿主昆虫细胞间的互作蛋白,对于进一步研究病毒受体的特性与功能,理解病毒与宿主细胞的相互作用关系具有重要意义。为了阐明苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒(Ac MNPV)出芽型病毒粒子(BV)囊膜蛋白GP64是否与宿主细胞表面蛋白存在互作,利用蛋白酶K消化处理Tn细胞系的细胞膜蛋白,结果表明BV不能感染经300μg/m L蛋白酶K消化处理的Tn细胞,免疫荧光检测BV病毒粒子不能吸附于Tn细胞膜上。利用病毒覆盖蛋白印迹实验(VOPBA)及质谱初步鉴定的结果显示,Tn细胞膜上的翻译控制肿瘤蛋白(TCTP)是与BV囊膜蛋白GP64互作的候选蛋白。

昆虫杆状病毒囊膜蛋白GP64与宿主细胞表面因子互作的研究综述

昆虫杆状病毒与宿主细胞相互作用的研究成果在病害防治和基因治疗、真核表达系统及基因工程疫苗生产等方面都极具应用价值。杆状病毒在对宿主昆虫细胞的感染周期中会产生遗传物质相同,但形态结构各异的出芽型病毒粒子(BV)和包涵体衍生型病毒粒子(ODV)。ODV经口感染昆虫中肠引发原发性感染后,BV在感染细胞或组织间水平传播引起宿主昆虫的全身性感染。GP64作为BV囊膜上的一种主要融合蛋白,在介导病毒的感染和水平传播过程中发挥了关键作用。本文综述囊膜蛋白GP64介导BV进入宿主细胞的方式,特别是在BV病毒感染宿主昆虫细胞和转导哺乳动物细胞中发挥作用的具体功能域,包括直接参与病毒结合并进入宿主细胞的区域(终端融合环、肝素结合区域和胆固醇识别氨基酸共识域)以及与宿主细胞表面因子磷脂质、胆固醇、硫酸乙酰肝素蛋白聚糖间的互作等研究进展,从分子水平阐述杆状病毒BV与宿主细胞的相互作用。

《中国肿瘤临床》文章推荐:内吞体运输必需分选复合物在肿瘤中的作用

内吞体运输必需分选复合物(ESCRT)是与膜重塑密切相关的复合物,在许多涉及膜重塑事件中起重要作用,包括病毒出芽、细胞分裂、神经元修剪、多泡体形成等。ESCRT含多种亚基,不同亚基相互配合协同完成复合物的生物学功能。ESCRT突变或表达水平改变会引起严重后果,造成多种与膜修复相关的生物学过程出现障碍,涉及帕金森病、艾滋病、肿瘤等疾病。肿瘤发生发展与许多膜重塑事件有关,随着对ESCRT的深入研究,发现其在肿瘤发生发展、治疗及预后中起重要作用。

多功能分子机器ESCRT的研究进展

20世纪中叶，研究者发现多种真核细胞晚期内吞体中存在大量的内腔囊泡，并称之为多囊泡体，但其形成机制一直未能阐明。直到21世纪初，转运必需内体分选复合物（endosomalsortingcomplexrequiredfortransport，ESCRT)在酵母和哺乳动物细胞中被鉴定出[1]，开启了在分子水平上探索多囊泡体的深入研究。大量研究发现，ESCRT不仅在多囊泡体途径发挥作用[2]，还参与胞质分裂[3]、病毒出芽[4_7]、细胞凋亡[8]、细胞自嗟[9_1°]、基因沉默[11]、蛋白的质量控制[12]、信号转导调控（EGF、Notch、Wnt、JAK-STAT、Hedgehog)[13_16]、质膜损伤的修复及核膜重整[1749]等重要生命过程，而且在肿瘤及神经退行性疾病的发生、发展中也起重要作用[2°41]。

杆状病毒病毒粒子结构与口服感染和系统感染的关系

杆状病毒在其生命周期中形成了两种不同的病毒类型:出芽型病毒粒子(budded virus,BV)和包埋型病毒粒子(occlusion derived virus,ODV),其中ODV负责口服感染,而BV负责系统感染。它们又分别应用于不同的生物技术领域,如BV可用于杆状病毒表达载体,而富含ODV的多角体主要用于生物防治。近年来蛋白质组学的研究进展对BV和ODV的产生机理有了新的认识,现主要总结这方面的研究结果。