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近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所在解析非洲豬瘟病毒(ASFV)感染致病機(jī)制方面取得重要進(jìn)展。研究發(fā)現(xiàn),MGF300-4L蛋白為ASFV新的毒力相關(guān)因子并解析了其作用機(jī)制。相關(guān)研究成果于3月19日發(fā)表在《Emerging Microbes & Infections》雜志。
目前對(duì)于ASFV毒力相關(guān)因子及其作用機(jī)制的了解十分有限,制約了安全、有效疫苗的研發(fā)。豬烈性傳染病創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)前期研究提示,多基因家族基因(MGFs)與ASFV的致病性和其在靶細(xì)胞豬肺泡巨噬細(xì)胞(PAMs)中的復(fù)制密切相關(guān)。為探究調(diào)控ASFV在PAMs中復(fù)制的關(guān)鍵MGFs,研究人員創(chuàng)新性地采用MGFs大片段與單個(gè)基因缺失相結(jié)合的策略,成功鑒定出MGF300家族基因(1L、2R和4L)為ASFV在PAMs中復(fù)制降低的關(guān)鍵基因。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),MGF300-2R可招募自噬受體TOLLIP并通過選擇性自噬降解IKKα和IKKβ,進(jìn)而抑制NF-κB信號(hào)通路調(diào)控的炎性細(xì)胞因子IL-1β和TNF-α的產(chǎn)生,從而影響ASFV的致病性,表明其為ASFV的毒力相關(guān)因子(Wang et al., PLoS Pathogens, 2023)。
本研究發(fā)現(xiàn),與MGF300-2R的作用機(jī)制不同,MGF300-4L可通過雙靶標(biāo)作用機(jī)制調(diào)控ASFV的致病性。研究表明,MGF300-4L與NF-κB信號(hào)通路中的關(guān)鍵分子IKKβ和IκBα均存在相互作用。一方面,MGF300-4L可招募HSC70并通過分子伴侶介導(dǎo)的自噬途徑降解IKKβ;另一方面,MGF300-4L與IκBα的直接相互作用,抑制了E3泛素連接酶β-TrCP對(duì)IκBα的泛素化降解,增加了IκBα的穩(wěn)定性,從而抑制了NF-κB信號(hào)通路調(diào)控的IL-1β和TNF-α的產(chǎn)生。體內(nèi)感染試驗(yàn)顯示,與野生型毒株(ASFV-WT)相比,接種102 TCID50的MGF300-4L基因缺失突變體病毒(Del4L),對(duì)豬的致死率降低50%,表明MGF300-4L為ASFV的毒力相關(guān)因子。深入分析發(fā)現(xiàn),與ASFV-WT相比,Del4L在豬體內(nèi)的復(fù)制顯著降低并可以誘導(dǎo)高水平IL-1β和TNF-α的產(chǎn)生,同時(shí)可以激發(fā)良好的體液和細(xì)胞免疫應(yīng)答。本研究不僅證實(shí)MGF300-4L為ASFV的毒力相關(guān)因子,也為ASF減毒活疫苗的科學(xué)設(shè)計(jì)提供了新靶標(biāo)。

MGF300-4L蛋白作用機(jī)制示意圖
本研究得到國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(32202774、32072854、U20A2060、32372983和32072855)的資助。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所博士后王濤、博士研究生羅瑞和博士后張晶為文章的共同第一作者,仇華吉研究員、孫元研究員和李連峰副研究員為本文的共同通訊作者。
文章標(biāo)題及鏈接:“The African swine fever virus MGF300-4L protein is associated with viral pathogenicity by promoting the autophagic degradation of IKKβ and increasing the stability of IκBα”,https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/22221751.2024.2333381
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