Suche
Mein Konto
Hur modulerar ISG15/ISGyleringssystemet vacciniavirusinfektion?
I en nyligen publicerad studie publicerad i bioRxiv*-servern visade forskare hur interferonstimulerad gen 15 (ISG15) är involverad i spridningen av vacciniavirus (VACV). Studie: ISG15 krävs för spridning av extracellulära virioner av vacciniavirus. Foto: Kateryna Kon/Shutterstock Den här nyhetsartikeln var en recension av en preliminär vetenskaplig rapport som inte hade granskats av experter vid tidpunkten för publiceringen. Sedan den första publiceringen har den vetenskapliga rapporten nu granskats och godkänts för publicering i en akademisk tidskrift. Länkar till de preliminära och expertgranskade rapporterna finns i avsnittet Källor i slutet av denna...
Hur modulerar ISG15/ISGyleringssystemet vacciniavirusinfektion?
I en nyligen publicerad studie publicerad i bioRxiv * Servern visade forskarna hur interferonstimulerad gen 15 (ISG15) är involverad i spridningen av vacciniavirus (VACV).
Studie: ISG15 ist für die Verbreitung extrazellulärer Virionen des Vaccinia-Virus erforderlich. Bildnachweis: Kateryna Kon/Shutterstock
Den här nyhetsartikeln var en recension av en preliminär vetenskaplig rapport som inte hade granskats av experter vid tidpunkten för publiceringen. Sedan den första publiceringen har den vetenskapliga rapporten nu granskats och godkänts för publicering i en akademisk tidskrift. Länkar till de preliminära och expertgranskade rapporterna finns i avsnittet Källor i slutet av den här artikeln. Visa källor
bakgrund
ISG15 modulerar ett viralt proteom genom att koda för en liten ubiquitin-liknande post-translationell modifierare som reglerar flera cellulära vägar inom värden. Således utövar det antivirala aktiviteter mot flera virus som orsakar dödliga sjukdomar hos människor [t.ex. humant immunbristvirus (HIV)].
Poxvirus, inklusive VACV, är höljesförsedda, linjära dubbelsträngade deoxiribonukleinsyra (DNA)-virus som replikerar helt och hållet i cytoplasman hos infekterade celler. De har utvecklat två unika, specialiserade krafter - intracellulära mogna virioner (MV) och extracellulära virioner (EV) - för att sprida och erövra nya territorier på bekostnad av värdresurser. Elbilar som härrör från MV överförs inom värden och orsakar systemiska infektioner. Å andra sidan stödjer MV: er insvept i trans-Golgi-nätverket (TGN) eller värdens endosomala membran överföringen av VACV mellan två värdar.
Den förra sprids efter cellys, medan den senare sprids från levande celler via aktinsvansar. Dessutom har de två virusformerna olika proteinsammansättningar och skiljer sig åt mellan de olika VACV-stammarna. Det är ännu inte helt förstått vilken roll virusutsöndring spelar i överföringen av smittkoppsvirus. Eftersom människor har mött flera attacker från virus under de senaste miljoner åren, är en bättre förståelse för de mekanismer som virus använder för att infektera avgörande för att vinna nästa stora strid mot dem. Svårt akut respiratoriskt syndrom coronavirus-2 (SARS-CoV-2) är ett bra exempel på hur vissa virus kan orsaka pandemier med hög dödlighet.
Om studien
I den aktuella studien använde forskarna embryonala fibroblaster från mus (MEF) för att visa hur ISG15/ISGyleringssystemet modulerar VACV-infektion. De infekterade immortaliserade ISG15+/+ eller ISG15-/- MEF med VACV International Health Department-J (IHD-J)-stammen. De renade intracellulära virioner genom ultracentrifugering genom en 20% sackaroskudde, som de förberedde för vätskekromatografi med tandemmasspektrometrianalys (LC-MS/MS).
Vid de angivna tidpunkterna efter infektion separerade teamet proteiner genom natriumdodecylsulfat-polyakrylamidgelelektrofores (SDS-PAGE). Slutligen analyserade de uttrycket av virala tidiga (E3) och sena (A27, A4) proteiner med Western blot och använde specifika antikroppar för att identifiera VACV-proteiner som interagerar med ISG15.
Studieresultat
Frånvaron av ISG15 i MEF (ISG15-/-MEF) infekterad med VACV IHD-J visade minskad EV-produktion. Dessutom visade dessa celler IHD-J-ackumulering i cytoplasman och clearance av kometformade plack jämfört med Isg15+/+ MEF.
Kvantitativ proteomisk analys av renade virioner från Isg15-/- MEF visade att dessa celler var berikade med proteiner från både MVs och höljesvirioner, vilket ytterligare bekräftade ackumuleringen av olika virusformer i dessa celler. Dessutom fann författarna att ringfingerprotein 213 (RNF213), en sensor för ISGylerade proteiner, var bland de mindre rikliga cellulära proteinerna i Isg15 -/- prover. Därför kan interaktionen av RNF213 med ISG15 också vara relevant för det antivirala svaret mot VACV.
Experiment med ett rekombinant virus som uttrycker V5-märkt ISG15 visade att ett protein A36 är väsentligt för aktinsvansbildning och kan interagera med ISG15. Forskarna observerade också uppreglering av ett protein B5 i virioner som renats från Isg15-/-celler. Det är involverat i IEV-bildning och aktinsvanspolymerisation. Sammantaget antydde studieresultaten att i frånvaro av ISG15 försämrades EV-frisättning och aktinsvansbildning.
Transmissionselektronmikroskopi (TEM) analys visade att intracellulära viruspartiklar ökade i IHD-J-infekterade Isg15 -/- celler. Överraskande nog visade kvantifiering av intracellulära infektiösa virioner med plackanalys ingen skillnad mellan genotyper, vilket tyder på att många av de ackumulerade partiklarna i Isg15 -/- celler kan vara defekta och icke-infektiösa.
Slutsatser
Poxvirus har fått förnyad uppmärksamhet på grund av den senaste uppkomsten av appoxvirus (MPXV), ett zoonotiskt ortopoxvirus som infekterar människor. Lyckligtvis har MPXV resulterat i betydligt lägre dödlighet jämfört med VARV, det etiologiska medlet för smittkoppor. Det finns dock en växande oro för att den i framtiden skulle kunna erövra den ekologiska nisch som en gång ockuperades av VARV. Därför undersökte den aktuella studien bevis på hur värdrestriktionsfaktorer styr mekanismerna för spridning av poxvirus.
I en av sina tidigare artiklar fann författarna att ISGylering hämmar produktionen av exosomer, som är vesiklar som utsöndras i den extracellulära miljön, ungefär som elbilar. Därför antog de att elbilar använder en mekanism som liknar exosomer och att ISG15 kunde känna av vilka av de infektiösa formerna av VACV som produceras för virusspridning.
Även om studieresultaten indikerade ISG15-interaktioner med flera VACV-proteiner, återstår resultatet av dessa interaktioner att belysas. En djupare förståelse för ISG15-medierade antivirala svar kan bana väg för utvecklingen av effektiva läkemedel mot flera virus som infekterar människor.
Den här nyhetsartikeln var en recension av en preliminär vetenskaplig rapport som inte hade granskats av experter vid tidpunkten för publiceringen. Sedan den första publiceringen har den vetenskapliga rapporten nu granskats och godkänts för publicering i en akademisk tidskrift. Länkar till de preliminära och expertgranskade rapporterna finns i avsnittet Källor i slutet av den här artikeln. Visa källor
Referenser:
- 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.
Artikelrevisioner
- 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.