口蹄疫病毒VP2蛋白誘導(dǎo)細(xì)胞自噬的分子機(jī)制研究.pdf

1、口蹄疫(Foot-and-mouth disease，F(xiàn)MD)是一種急性、高度接觸性傳染病，其發(fā)病動(dòng)物主要為偶蹄目動(dòng)物?？谔阋卟《?Foot-and-mouth disease virus，F(xiàn)MDV)是口蹄疫的病原體，屬于小RNA病毒科、口蹄疫病毒屬，單股正鏈RNA病毒?？谔阋卟《镜母叨冉佑|性傳染能夠造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，在世界范圍內(nèi)被廣泛關(guān)注。
　　自噬(Autophagy)是一種依賴于溶酶體的高度保守的胞內(nèi)代謝途徑，降解細(xì)胞內(nèi)不需

2、要的生物大分子物質(zhì)及受損細(xì)胞器，在細(xì)胞生長、發(fā)育、維持穩(wěn)態(tài)等方面起重要作用。研究表明自噬參與多種疾病的調(diào)控，同時(shí)自噬的調(diào)控也受許多信號(hào)通路分子的影響。本實(shí)驗(yàn)室之前研究發(fā)現(xiàn)口蹄疫病毒及其滅活病毒都能夠誘導(dǎo)自噬發(fā)生，但是口蹄疫病毒的哪些蛋白對其誘導(dǎo)自噬起重要作用，及其誘導(dǎo)自噬的分子機(jī)制目前尚未有報(bào)道。
　　本研究旨在探索口蹄疫病毒核衣殼蛋白能否誘導(dǎo)其宿主細(xì)胞PK-15發(fā)生自噬及其誘導(dǎo)自噬的分子機(jī)制。首先在口蹄疫病毒宿主細(xì)胞PK-15內(nèi)

3、表達(dá)口蹄疫病毒的核衣殼蛋白，通過激光共聚焦顯微鏡技術(shù)、蛋白免疫印跡技術(shù)(Western blotting)，發(fā)現(xiàn)表達(dá)VP2蛋白的PK-15細(xì)胞內(nèi)自噬標(biāo)志蛋白LC3B-Ⅱ的表達(dá)水平顯著升高，表明VP2蛋白能夠顯著誘導(dǎo)自噬的發(fā)生。進(jìn)一步研究其誘導(dǎo)自噬的分子機(jī)制，發(fā)現(xiàn)口蹄疫病毒核衣殼蛋白VP2能夠通過激活EIF2S1-ATF4信號(hào)通路，抑制AKT-MTOR信號(hào)通路誘導(dǎo)自噬的發(fā)生，并且AKT-MTOR通路的抑制依賴于EIF2S1-ATF4通路的

4、激活，接著我們利用免疫沉淀結(jié)合液相/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對口蹄疫病毒VP2蛋白與宿主細(xì)胞內(nèi)的相互作用蛋白進(jìn)行研究，結(jié)果表明口蹄疫病毒VP2蛋白能夠與宿主細(xì)胞PK-15內(nèi)HSPB1蛋白相互作用，最后，分析了HSPB1蛋白對VP2蛋白誘導(dǎo)自噬的影響，在PK-15細(xì)胞內(nèi)表達(dá)VP2蛋白時(shí)分別過表達(dá)HSPB1蛋白或者敲低HSPB1基因，通過Western blotting實(shí)驗(yàn)檢測EIF2S1-ATF4通路和AKT-MTOR通路的變化，結(jié)果顯示在表達(dá)口蹄疫

5、病毒VP2蛋白時(shí)，過表達(dá)HSPB1蛋白，EIF2S1-ATF4通路被抑制，AKT-MTOR通路被激活，從而下調(diào)VP2蛋白誘導(dǎo)的自噬，相反，敲低HSPB1基因后，EIF2S1-ATF4通路進(jìn)一步被激活，而AKT-MTOR通路進(jìn)一步被抑制，從而上調(diào)VP2蛋白誘導(dǎo)的自噬。
　　在本研究中，首次發(fā)現(xiàn)口蹄疫病毒核衣殼蛋白VP2與細(xì)胞內(nèi)HSPB1蛋白相互作用，通過激活EIF2S1-ATF4通路而抑制AKT-MTOR通路，誘導(dǎo)自噬的發(fā)生。這項(xiàng)研