TRIM25抑制鸡传染性法氏囊病病毒复制机制研究

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传染性法氏囊病(Infectious bursal disease,IBD)是由传染性法氏囊病病毒(Infectious bursal disease virus,IBDV)引起的急性、致死性的免疫抑制病,严重影响着养禽业的发展。虽然目前疫苗的使用使IBD得到一定的控制,但随着IBDV毒株变异和免疫失败等问题的出现给防控带来了新的挑战。病毒为专性的胞内寄生生物,可依赖宿主环境完成复制周期,也可诱导宿主产生抗病毒效应。因此通过了解病毒与宿主的相互作用关系,一方面可阐明病毒在宿主细胞内的感染过程,另一方面也有助于抗病毒因子的发现,揭示宿主与病毒互作调控其感染的具体机制,为未来开发新型的抗病毒策略提供理论支持。为筛选抵抗IBDV感染的宿主分子,通过RNA-seq检测病毒感染24 h后的宿主细胞全基因组m RNA水平,发现3367个宿主因子发生变化,其中1445个因IBDV感染而上调表达,1922个因IBDV感染而下调表达。进一步利用GO功能分析,筛选到79个已注释的宿主因子参与到宿主抗病毒反应中,如上调表达的RSAD2(Viperin)、OASL、Mx1以及TRIM25等。TRIM家族为调控病毒复制的一个大蛋白家族,例如流感病毒感染诱导TRIM22上调表达,能够显著抑制病毒复制,并可作为抗病毒的理想靶点。另外利用RT-q PCR验证IBDV感染后细胞内TRIM25的m RNA水平,发现在IBDV感染后不同时间点,TRIM25的m RNA水平均可显著上调,因此,本研究将重点探讨TRIM25调控IBDV复制的分子机制。研究发现,过表达TRIM25能够显著抑制IBDV复制,敲低和敲除TRIM25能够促进IBDV复制,表明TRIM25可作为抗病毒因子调控IBDV的复制。免疫共沉淀(Co-IP)实验显示,TRIM25可以直接靶向作用于IBDV结构蛋白VP3,另外进一步发现TRIM25依赖蛋白酶体途径降解VP3。又因泛素-蛋白酶体系统为细胞内蛋白降解的主要途径,利用泛素化实验证明了TRIM25可以促进VP3发生K27泛素化修饰。另外通过构建缺失RING区域的TRIM25突变体(TRIM25Del RING)发现TRIM25Del RING不能促使VP3发生泛素化,也不能抑制IBDV复制,这些结果表明TRIM25依赖RING区域的泛素化连接酶活性特异性泛素化和促使VP3降解进而抑制IBDV复制。此外,为进一步探索VP3上作为潜在泛素化位点的6个赖氨酸是否为TRIM25的靶点,我们将6个赖氨酸(K)分别突变为精氨酸(R)构建了不同的VP3突变体进行泛素化实验,发现VP3的854位赖氨酸的突变可降低VP3被TRIM25泛素化的程度,表明该位点为TRIM25介导的关键泛素化位点。另外通过拯救突变毒r Gt-VP3K854R和亲本毒rm Gt,体内动物实验和体外细胞感染实验表明854位赖氨酸突变为精氨酸可提高IBDV的复制能力,囊重指数和病理切片结果显示该位点的突变并不影响病毒的致病性。综上所述,IBDV感染上调表达TRIM25,反过来TRIM25通过直接泛素化VP3蛋白使其降解进而抑制IBDV复制;此外,本研究证明VP3的854位赖氨酸为TRIM25介导的关键泛素化位点,突变后可降低VP3被TRIM25泛素化的程度,破坏宿主抗病毒的作用,进而增强IBDV在体内和体外的复制能力,但不影响病毒的致病性。本研究不仅阐明了TRIM25抑制IBDV复制的分子机制,且为开发高效价IBDV活疫苗提供了重要的理论依据。
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