Suche
Mein Konto
كيف يقوم نظام ISG15/ISGylation بتعديل عدوى فيروس اللقاح؟
في دراسة حديثة نُشرت في خادم bioRxiv*، أظهر الباحثون كيف يشارك الجين المحفز بالإنترفيرون 15 (ISG15) في انتشار فيروس اللقاح (VACV). دراسة: ISG15 مطلوب لانتشار فيروس الوقس خارج الخلية. مصدر الصورة: Kateryna Kon/Shutterstock كان هذا المقال الإخباري عبارة عن مراجعة لتقرير علمي أولي لم تتم مراجعته من قبل النظراء في وقت النشر. منذ نشره الأولي، تم الآن مراجعة التقرير العلمي من قبل النظراء وتم قبوله للنشر في مجلة أكاديمية. يمكن العثور على روابط للتقارير الأولية والمراجعة من قبل النظراء في قسم المصادر في نهاية هذا...
كيف يقوم نظام ISG15/ISGylation بتعديل عدوى فيروس اللقاح؟
وفي دراسة حديثة نشرت في com.bioRxiv * أظهر سيرفر للباحثين كيف أن الجين المحفز بالإنترفيرون 15 (ISG15) متورط في انتشار فيروس اللقاح (VACV).
Studie: ISG15 ist für die Verbreitung extrazellulärer Virionen des Vaccinia-Virus erforderlich. Bildnachweis: Kateryna Kon/Shutterstock
كانت هذه المقالة الإخبارية عبارة عن مراجعة لتقرير علمي أولي لم تتم مراجعته من قبل النظراء في وقت النشر. منذ نشره الأولي، تم الآن مراجعة التقرير العلمي من قبل النظراء وتم قبوله للنشر في مجلة أكاديمية. يمكن العثور على روابط للتقارير الأولية والمراجعة من قبل النظراء في قسم المصادر في نهاية هذه المقالة. عرض المصادر
خلفية
يقوم ISG15 بتعديل البروتين الفيروسي عن طريق ترميز معدل ما بعد الترجمة صغير يشبه اليوبيكويتين والذي ينظم مسارات خلوية متعددة داخل المضيف. وبالتالي، فإنه يمارس أنشطة مضادة للفيروسات ضد العديد من الفيروسات التي تسبب أمراضًا مميتة لدى البشر [على سبيل المثال، فيروس نقص المناعة البشرية (HIV)).
فيروسات الجدري، بما في ذلك VACV، هي فيروسات خطية مغلفة ذات حمض الديوكسي ريبونوكلييك (DNA) خطية مزدوجة تتكاثر بالكامل في سيتوبلازم الخلايا المصابة. لقد طوروا قوتين متخصصتين فريدتين - الفيروسات الناضجة داخل الخلايا (MVs) والفيروسات خارج الخلية (EVs) - لنشر وغزو مناطق جديدة على حساب الموارد المضيفة. تنتقل EVs المشتقة من MVs داخل المضيف وتسبب التهابات جهازية. من ناحية أخرى، تدعم المركبات المتنقلة المغلفة في شبكة Trans-Golgi (TGN) أو الأغشية الاندوسومالية المضيفة انتقال فيروس VACV بين مضيفين.
ينتشر الأول بعد تحلل الخلايا، بينما ينتشر الأخير من الخلايا الحية عبر ذيول الأكتين. بالإضافة إلى ذلك، فإن شكلي الفيروس لهما تركيبات بروتينية مختلفة ويختلفان بين سلالات VACV المختلفة. ليس من المفهوم تمامًا بعد الدور الذي يلعبه الانتشار الفيروسي في انتقال فيروسات الجدري. نظرًا لأن البشر واجهوا هجمات متعددة من الفيروسات على مدار المليون سنة الماضية، فإن الفهم الأفضل للآليات التي تستخدمها الفيروسات للإصابة يعد أمرًا بالغ الأهمية للفوز بالمعركة الكبيرة التالية ضدها. يعد فيروس كورونا -2 المرتبط بالمتلازمة التنفسية الحادة الوخيمة (SARS-CoV-2) مثالًا جيدًا لكيفية تسبب بعض الفيروسات في حدوث جوائح ذات معدلات وفيات عالية.
حول الدراسة
في الدراسة الحالية، استخدم الباحثون الخلايا الليفية الجنينية للفئران (MEF) لتوضيح كيف يعدل نظام ISG15/ISGylation عدوى فيروس VACV. لقد أصابوا ISG15 +/+ أو ISG15-/- MEFs المخلدين بسلالة VACV International Health Department-J (IHD-J). قاموا بتنقية الفيروسات الموجودة داخل الخلايا عن طريق الطرد المركزي الفائق من خلال وسادة سكروز بنسبة 20٪، والتي قاموا بإعدادها للتحليل اللوني السائل باستخدام تحليل قياس الطيف الكتلي الترادفي (LC-MS/MS).
وفي الأوقات المحددة بعد الإصابة، قام الفريق بفصل البروتينات عن طريق الفصل الكهربائي لهلام دوديسيل كبريتات بولي أكريلاميد الصوديوم (SDS-PAGE). أخيرًا، قاموا بتحليل تعبير البروتينات الفيروسية المبكرة (E3) والمتأخرة (A27، A4) بواسطة اللطخة الغربية واستخدموا أجسامًا مضادة محددة لتحديد بروتينات VACV التي تتفاعل مع ISG15.
نتائج الدراسة
أظهر غياب ISG15 في MEF (ISG15-/-MEF) المصاب بـ VACV IHD-J انخفاضًا في إنتاج المركبات الكهربائية. علاوة على ذلك، أظهرت هذه الخلايا تراكم IHD-J في السيتوبلازم وإزالة اللوحات على شكل مذنب مقارنةً بـ Isg15+/+ MEF.
أظهر التحليل البروتيني الكمي للفيريونات النقية من Isg15-/- MEF أن هذه الخلايا تم إثراءها بالبروتينات من كل من MVs والفيريونات المغلفة، مما يؤكد تراكم أشكال الفيروسات المختلفة في هذه الخلايا. علاوة على ذلك، وجد الباحثون أن بروتين البنصر 213 (RNF213)، وهو جهاز استشعار لبروتينات ISGylated، كان من بين البروتينات الخلوية الأقل وفرة في عينات Isg15. ولذلك، فإن تفاعل RNF213 مع ISG15 يمكن أن يكون أيضًا ذا صلة بالاستجابة المضادة للفيروسات ضد VACV.
أظهرت التجارب التي أجريت على فيروس مؤتلف يعبر عن ISG15 الموسوم بـ V5 أن البروتين A36 ضروري لتكوين ذيل الأكتين وقد يتفاعل مع ISG15. لاحظ الباحثون أيضًا زيادة تنظيم البروتين B5 في الفيروسات المنقاة من خلايا Isg15-/-. وتشارك في تشكيل IEV وبلمرة ذيل الأكتين. بشكل عام، أشارت نتائج الدراسة إلى أنه في غياب ISG15، كان إطلاق EV وتكوين ذيل الأكتين ضعيفًا.
كشف تحليل المجهر الإلكتروني للإرسال (TEM) أن جزيئات الفيروس داخل الخلايا زادت في خلايا Isg15 المصابة بـ IHD-J. من المثير للدهشة أن القياس الكمي للفيروسات المعدية داخل الخلايا باستخدام اختبار البلاك لم يظهر أي فرق بين الأنماط الجينية، مما يشير إلى أن العديد من الجزيئات المتراكمة في خلايا Isg15 -/− قد تكون معيبة وغير معدية.
الاستنتاجات
حظيت فيروسات الجدري باهتمام متجدد بسبب ظهور فيروس جدري القرود (MPXV) مؤخرًا، وهو فيروس جدري حيواني المصدر يصيب البشر. ولحسن الحظ، أدى فيروس MPXV إلى انخفاض معدل الوفيات بشكل ملحوظ مقارنة بفيروس VARV، وهو العامل المسبب لمرض الجدري. ومع ذلك، هناك قلق متزايد من أنه قد يغزو في المستقبل المكانة البيئية التي كان يحتلها فيروس VARV. ولذلك، فحصت الدراسة الحالية الأدلة حول كيفية تحكم عوامل تقييد المضيف في آليات انتشار فيروس الجدري.
وفي إحدى أبحاثهم السابقة، وجد الباحثون أن ISGylation يمنع إنتاج الإكسوسومات، وهي حويصلات تُفرز في البيئة خارج الخلية، تشبه إلى حد كبير المركبات الكهربائية. لذلك، افترضوا أن المركبات الكهربائية تستخدم آلية مشابهة للإكسوسومات وأن ISG15 يمكنه استشعار أي من الأشكال المعدية لفيروس VACV يتم إنتاجها لانتشار الفيروس.
على الرغم من أن نتائج الدراسة أشارت إلى تفاعلات ISG15 مع العديد من بروتينات VACV، إلا أن نتائج هذه التفاعلات لا تزال بحاجة إلى توضيح. إن الفهم الأعمق للاستجابات المضادة للفيروسات بوساطة ISG15 يمكن أن يمهد الطريق لتطوير أدوية فعالة ضد الفيروسات المتعددة التي تصيب البشر.
كانت هذه المقالة الإخبارية عبارة عن مراجعة لتقرير علمي أولي لم تتم مراجعته من قبل النظراء في وقت النشر. منذ نشره الأولي، تم الآن مراجعة التقرير العلمي من قبل النظراء وتم قبوله للنشر في مجلة أكاديمية. يمكن العثور على روابط للتقارير الأولية والمراجعة من قبل النظراء في قسم المصادر في نهاية هذه المقالة. عرض المصادر
مراجع:
- Vorläufiger wissenschaftlicher Bericht.
Bécares, M. et al. (2022) „ISG15 ist für die Verbreitung extrazellulärer Virionen des Vaccinia-Virus erforderlich.“ bioRxiv. doi: 10.1101/2022.10.27.514002. https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.10.27.514002v1 - Von Experten begutachteter und veröffentlichter wissenschaftlicher Bericht.
Bécares, Martina, Manuel Albert, Céline Tárrega, Rocío Coloma, Michela Falqui, Emma K. Luhmann, Lilliana Radoshevich und Susana Guerra. 2023. „ISG15 ist für die Verbreitung extrazellulärer Vaccinia-Virus-Virionen erforderlich.“ Virologie, April. https://doi.org/10.1128/spectrum.04508-22. https://journals.asm.org/doi/10.1128/spectrum.04508-22.
مراجعات المادة
- 17. Mai 2023 – Das vorab gedruckte vorläufige Forschungspapier, auf dem dieser Artikel basiert, wurde zur Veröffentlichung in einer von Experten begutachteten wissenschaftlichen Zeitschrift angenommen. Dieser Artikel wurde entsprechend bearbeitet und enthält nun einen Link zum endgültigen, von Experten begutachteten Artikel, der jetzt im Abschnitt „Quellen“ angezeigt wird.