Исследования показывают компоненты рибонуклеопротеинов вируса Синбис

Исследования показывают компоненты рибонуклеопротеинов вируса Синбис

Вирусы, переносимые членистоногими (арбовирусы), принадлежащие к роду альфавирусов, обычно инфицируют людей. Некоторыми примерами арбовирусов являются вирус реки Росс (RRV), вирус венесуэльского энцефалита лошадей (VEEV), вирус чикунгуньи (CHIKV), вирус леса Семлики (SFV) и вирус Синдбис (SINV).

Справочная информация

Предыдущие исследования показали, что арбовирусы растут в слюнных железах комаров семейства Aedes (например, Aedes aegypti и Aedes albopictus ). Эти комары действуют как переносчики и передают вирус человеку-хозяину через укусы.

<img alt=" Исследование: анализ состава рибонуклеопротеинов вируса Синдбис показывает обширное кооптирование ключевых ядерных РНК-связывающих белков. Изображение предоставлено: Khlungcenter / Shutterstock "src =" https://d2jx2rerrg6sh3.cloudfront.net/image-handler/picture/2021/10/shutterstock_617858426.jpg "style =" width: 1500px; height: 993px; "title =" Исследование: Анализ состава рибонуклеопротеинов вируса Синдбис показывает обширное кооптирование ключевых ядерных РНК-связывающих белков. Изображение предоставлено: Khlungcenter / Shutterstock "width =" 1500 "height =" 993 "/>

Согласно последним сообщениям, число этих переносчиков увеличивается из-за глобального потепления и международной торговли. Эти события вызывают обеспокоенность в связи с возникновением вспышек арбовирусов и эпидемий во всем мире. Следовательно, важно углубить наше понимание взаимодействий хозяина и вируса, связанных с альфавирусной инфекцией, для определения потенциальных целей, имеющих решающее значение для разработки эффективных терапевтических средств.

Характерные черты альфавирусов

Альфавирусы – это геномы одноцепочечной РНК с положительным смыслом размером около 11 килобайт. Вирусные геномы кэпированы и полиаденилированы, как и клеточные мРНК. Возможности кодирования их геномов ограничены; следовательно, они в значительной степени зависят от клеточных белков для завершения жизненного цикла вируса. Во время инфекции геномная (g) РНК альфавируса играет двойную роль, то есть действует как геном и мессенджер (m) РНК. Клеточные РНК-связывающие белки (RBP) участвуют почти во всех этапах жизненного цикла альфавируса. Исследователи отметили, что комплемент RBPs, взаимодействующий с вирусной РНК (вРНК) в инфицированных клетках, не совсем понятен.

Состав вирусных рибонуклеопротеинов

В нескольких прошлых исследованиях были разработаны стратегии для выяснения состава vRNPs в клетках. Например, в недавнем исследовании использовалось вирусное перекрестное связывание и твердофазная очистка (VIR-CLASP) для определения взаимодействий белок-РНК, которые происходят, когда РНК альфавируса заражает клетки-хозяева.

Исследование показало, что на начальных этапах заражения гРНК альфавирусов влияет на функционально важные взаимодействия, в которых участвуют сотни клеточных RBP. Очистка мРНП с помощью перекрестных связей (CLASP) помогает разработать профиль, чтобы выяснить, как эти взаимодействия белок-РНК развиваются в условиях, когда имеет место активная репликация вируса.

Несмотря на то, что результаты, полученные с помощью наборов данных CLASP, очень информативны, требуется альтернативный подход, поскольку текущая система представляет очень низкую частоту добросовестных RBP из-за беспорядочного характера сшивания формальдегидом и / или ограниченной специфичности в очистка вРНК.

Новое исследование

Чтобы восполнить этот пробел в исследованиях, касающихся понимания пострепликативных РНП альфавирусов, ученые создали новый подход, охватывающий весь протеом, известный как захват вирусного РНК-интерактома (vRIC). Это исследование доступно на сервере препринтов bioRxiv * в ожидании экспертной оценки.

В этом исследовании исследователи изучали состав рибонуклеопротеинов (RNP) прототипного арбовируса под названием Синдбис (SINV), альфавируса.

В текущем исследовании vRIC применялся для изучения SINV RNP и сообщалось о присутствии более 400 клеточных белков, которые взаимодействуют с vRNA. Эти белки выполняют различные функции, такие как сплайсинг, распад РНК, экспорт, стабильность и трансляция РНК и т. Д. Кроме того, также присутствовало несколько неортодоксальных RBP, которые могли быть убиквитинлигазами E3, киназами, шаперонами и метаболическими ферментами. Было обнаружено, что эти RBP участвуют в регуляции микросреды RNP. Кроме того, после заражения было обнаружено, что пул ядерных белков перераспределяется в цитоплазме, вероятно, захваченный вРНК. Это открытие указывает на то, что РНК SINV действуют как «паутина», которая захватывает факторы хозяина, необходимые для репликации вируса и экспрессии генов в цитоплазме.

Интересно, что различные функциональные тесты определили, что компоненты SINV RNP играют важную роль не только во время заражения SINV, но и в широком диапазоне других вирусов. Например, лигазный комплекс тРНК 2 (тРНК-LC) связан как с SINV, так и с инфекцией, вызванной коронавирусом 2 (SARS-CoV-2) тяжелого острого респираторного синдрома.

Исследователи также указали, что клеточные RBP могут быть многообещающими мишенями для противовирусной терапии широкого спектра действия. Это связано с тем, что функциональные нарушения многих из этих белков-хозяев оказывают сильное влияние на вирусную инфекцию. Следовательно, эту стратегию можно эффективно использовать для разработки методов лечения широкого спектра действия.

<img alt=" Реализация vRIC в клетках, инфицированных SINV. A) Схема рабочего процесса вирусного захвата РНК-интерактома (vRIC). Б) Схема различных экспериментальных условий и контроля, используемых в исследовании. C) Анализ окрашивания слизистой оболочки элюатов vRIC с экспериментальной установкой, описанной в B. D) Иммуноблоттинг капсида SINV в лизатах цельных клеток, супернатанте и элюатах vRIC с использованием β-актина в качестве контроля. E) Анализ главных компонентов экспериментального и контрольного vRIC после протеомного анализа. F и G) Графики вулканов, показывающие кратное изменение (log2) и скорректированное значение p каждого белка (точка) в M / – / – по сравнению с M / 4SU / – (F) и M / 4SU / – по сравнению с M / 4SU / Fvo (G) сравнения. Белки, обогащенные 1% FDR, окрашены в красный и синий цвет, а белки в пределах 10% FDR – в оранжевый и голубой. H) Диаграмма Венна, сравнивающая белки, значительно обогащенные в каждом из сравнений в F-G. Эти группы классифицируются: УФ-зависимый RBPome (M / – / – против M / 4SU / -), Fvo-чувствительный (обогащенный M / 4SU / – над M / 4SU / Fvo, cRNP) и Fvo-нечувствительный (обогащенный M / 4SU / Fvo over M / 4SU / -, митоРНП). I) Наиболее обогащенные термины генной онтологии (GO) для молекулярных процессов в Fvo-чувствительных и Fvo-нечувствительных наборах RBP. "Height =" 1280 "src =" https://d2jx2rerrg6sh3.cloudfront.net/image-handler/picture/2021 /10/F1.large_(18).jpg "title =" Реализация vRIC в ячейках, инфицированных SINV. A) Схема рабочего процесса вирусного захвата РНК-интерактома (vRIC). Б) Схема различных экспериментальных условий и контроля, используемых в исследовании. C) Анализ окрашивания слизистой оболочки элюатов vRIC с экспериментальной установкой, описанной в B. D) Иммуноблоттинг капсида SINV в лизатах цельных клеток, супернатанте и элюатах vRIC с использованием β-актина в качестве контроля. E) Анализ главных компонентов экспериментального и контрольного vRIC после протеомного анализа. F и G) Графики вулканов, показывающие кратное изменение (log2) и скорректированное значение p каждого белка (точка) в M / – / – по сравнению с M / 4SU / – (F) и M / 4SU / – по сравнению с M / 4SU / Fvo (G) сравнения. Белки, обогащенные 1% FDR, окрашены в красный и синий цвет, а белки в пределах 10% FDR – в оранжевый и голубой. H) Диаграмма Венна, сравнивающая белки, значительно обогащенные в каждом из сравнений в F-G. Эти группы классифицируются: УФ-зависимый RBPome (M / – / – против M / 4SU / -), Fvo-чувствительный (обогащенный M / 4SU / – над M / 4SU / Fvo, cRNP) и Fvo-нечувствительный (обогащенный M / 4SU / Fvo over M / 4SU / -, митоРНП). I) Обогащенные в генной онтологии (GO) термины для молекулярных процессов в Fvo-чувствительных и Fvo-нечувствительных наборах RBP. "Width =" 842 "/>

Реализация vRIC в клетках, инфицированных SINV. A) Схема рабочего процесса вирусного захвата РНК-интерактома (vRIC). Б) Схема различных экспериментальных условий и контроля, используемых в исследовании. C) Анализ окрашивания слизистой оболочки элюатов vRIC с экспериментальной установкой, описанной в B. D) Иммуноблоттинг капсида SINV в лизатах цельных клеток, супернатанте и элюатах vRIC с использованием β-актина в качестве контроля. E) Анализ главных компонентов экспериментального и контрольного vRIC после протеомного анализа. F и G) Графики вулканов, показывающие кратное изменение (log2) и скорректированное значение p каждого белка (точка) в M / – / – по сравнению с M / 4SU / – (F) и M / 4SU / – по сравнению с M / 4SU / Fvo (G) сравнения. Белки, обогащенные 1% FDR, окрашены в красный и синий цвет, а белки в пределах 10% FDR – в оранжевый и голубой. H) Диаграмма Венна, сравнивающая белки, значительно обогащенные в каждом из сравнений в F-G. Эти группы классифицируются: УФ-зависимый RBPome (M / – / – против M / 4SU / -), Fvo-чувствительный (обогащенный M / 4SU / – над M / 4SU / Fvo, cRNP) и Fvo-нечувствительный (обогащенный M / 4SU / Fvo over M / 4SU / -, митоРНП). I) Топ-обогащенные термины генной онтологии (GO) для молекулярных процессов в Fvo-чувствительных и Fvo-нечувствительных наборах RBP.

Важность исследования

В этом исследовании исследователи предложили систематический и комплексный подход, vRIC, для определения состава vRNPs в инфицированных клетках. В его нынешнем виде vRIC можно использовать для изучения любой полиаденилированной вРНК. Однако замены олиго (dT) специфическими антисмысловыми зондами или методами выделения тотальной РНК могут расширить его горизонты и могут быть применены к широкому кругу РНК и ДНК-вирусов, кодирующих РНК-зависимую РНК-полимеразу.

В исследовании межбелкового взаимодействия с использованием FAM98A исследователи обнаружили, что тРНК-LC сначала взаимодействует со сплайсосомой в неинфицированных клетках, а затем переходит в аппарат трансляции в инфицированных клетках.

Эти события представляют собой перемещение комплекса на фабрики вирусной репликации. Требуются дополнительные исследования для дальнейшего разъяснения идеи изменения местоположения и определения молекулярных детерминант RBP, которые влияют на функциональное перепрофилирование в инфицированных клетках.

В экспериментах in vitro были идентифицированы два потенциальных ингибитора, а именно 5-азацитидин и топотекан, которые эффективны против альфавирусов, таких как SINV, SFV и RRV, и ВИЧ-1. В будущем можно будет изучить возможность использования более эффективных лекарств с противовирусными свойствами.

* Важное примечание

bioRxiv публикует предварительные научные отчеты, которые не рецензируются и, следовательно, не должны рассматриваться как окончательные, руководящие клинической практикой / поведением, связанным со здоровьем, или рассматриваться как установленная информация.

Source link

Related Articles.