应激颗粒在B组柯萨奇病毒感染过程中的意义及机制研究

来源 :哈尔滨医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hjklmijk
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目的:B组柯萨奇病毒(coxsackievirus B,CVB)是人类病毒性心肌炎和扩张性心肌病的主要病原体。目前CVB致病的确切机制尚不明确。已经报道应激颗粒(stress granule,SG)参与多种病毒的感染过程,但SG是否也在CVB感染中发挥作用尚不清楚。CVB3具有CVB的典型的生物学特征,因此本研究以CVB3为代表,探讨了其感染过程中SG形成的特点、意义及机制。  方法:(1) CVB3感染HeLa细胞,通过免疫荧光或报告质粒的方法观察SG标志蛋白TIA1、HuR、G3BP1、 eIF4G和Sam68在细胞中的定位变化情况。(2)亚砷酸钠作用已经感染CVB3的HeLa细胞,Western blot检测eIF2α、磷酸化eIF2α(p-eIF2α)和CVB3 VP1蛋白的表达水平;CVB3感染已经干扰G3BP1和TIA1的HeLa细胞,荧光显微镜下观察EGFP-CVB3绿色荧光的表达情况,显微镜下观察CVB3的细胞病变效应(cytopathic effect,CPE),反转录实时定量PCR(RT-qPCR)检测CVB3基因组RNA水平变化,Western blot检测EGFP-CVB3和CVB3 VP1蛋白的表达水平变化,空斑形成实验检测上清液中病毒的滴度。(3)表达CVB3各蛋白的质粒分别与pmCherry-HuR共转染HeLa细胞,观察mCherry-HuR在细胞中的定位变化;表达CVB3各蛋白的质粒分别转染HeLa细胞,通过免疫荧光观察HuR和G3BP1在细胞中的定位变化情况;将CVB32A某些氨基酸进行定点突变,转染HeLa细胞,Western blot检测eIF4G的完整性;将含2A突变的质粒分别转染HeLa细胞,通过免疫荧光或质粒共转染的方法观察HuR和G3BP1在细胞中的定位变化情况;将eIF4G中CVB32A的切割位点氨基酸进行突变,Western bolt观察CVB3感染过程中其被切割情况,与质粒pmCherry-HuR共转观察SG的形成情况。(4)不同感染复数(multiplicity of infection,MOI)的CVB3感染或亚砷酸钠作用HeLa细胞,免疫荧光的方法观察AUF1在细胞中的定位变化以及与TIA1或G3BP1在细胞中的共定位情况。  结果:(1)荧光显微镜下可见CVB3感染早期TIA1、HuR、G3BP1和eIF4G在细胞质中形成明显的颗粒状聚合物,并且可以相互共定位,在感染晚期,颗粒中依然含有TIA1和HuR,而不含G3BP1和eIF4G; CVB3诱导产生的颗粒中还包含Sam68。(2) Western blot检测发现Ars处理组的细胞中p-eIF2α的蛋白含量明显增加,同时CVB3 VP1的蛋白表达水平明显下降;与对照组相比,干扰G3BP1和TIA1组的细胞中EGFP-CVB3绿色荧光的表达、CVB3的CPE表现、CVB3 RNA水平、EGFP-CVB3和CVB3的VP1蛋白水平以及上清液中病毒的滴度均增强,其中以G3BP和TIA1共同干扰组最为明显。(3)只有转染pEGFP-2A的细胞中可以观察到HuR或G3BP1在细胞质中形成颗粒状聚合物;将2A蛋白的第122位氨基酸由甘氨酸(G)突变为谷氨酸(E)后,其蛋白酶活性显著降低,在表达2AG122E的细胞中,未见HuR或G3BP1在细胞质中形成颗粒状聚合物;成功构建质粒pEGFP-eIF4GG681E,表达于细胞后可以有效对抗CVB3对其切割作用,对CVB3诱导的SG形成情况无明显影响。(4)免疫荧光结果显示,在较低MOI CVB3感染时,部分AUF1从细胞核转移到细胞质中表达;较高MOI CVB3感染时,部分AUF1在细胞质中形成颗粒状聚集物,且可以和TIA1或G3BP1共定位于SG中;亚砷酸钠作用后,AUF1也可和TIA1或G3BP1共定位于SG中。  结论:CVB3感染可诱导SG的形成,与Ars诱导的SG不同,CVB3引起的SG含有Sam68,且在感染晚期不包含G3BP1和eIF4G; Ars诱导的的SG可抑制CVB3的生物合成,通过干扰G3BP1和TIA1的方法阻断SG的形成可促进CVB3的生物合成,SG是宿主细胞抗CVB感染的机制之一; CVB3的2Apro可以有效诱导SG的形成,且这一作用依赖其蛋白酶活性,不依赖于其对eIF4G的切割作用;AUF1位于CVB3和亚砷酸钠诱导的SG中。
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