PRRSV利用Rab18调控宿主脂质代谢促进病毒增殖的分子机制
批准号:
32072858
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
褚贝贝
依托单位:
学科分类:
兽医病毒学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
褚贝贝
中文摘要
为了研究PRRSV与宿主胞内运输系统之间的相互作用,我们前期构建了Rab基因的shRNA文库,筛选参与PRRSV增殖的关键Rab蛋白。其中,脂滴代谢相关Rab被显著富集。发现PRRSV感染显著上调Rab18的表达,促进围脂滴蛋白ADRP的降解,增加胞内游离脂肪酸的含量。为进一步解析Rab18参与PRRSV增殖的机制,本项目拟利用生化与分子生物学方法,解析PRRSV编码蛋白促进Rab18表达的分子机制;其次利用脂滴纯化和抑制剂等方法鉴定Rab18表达量的增加促进ADRP降解的机制,并检测Rab18与ADRP的相互作用;最后利用HPLC和CRISPR/Cas9等方法确定失去ADRP保护的脂滴降解途径,以期阐明PRRSV通过上调Rab18,加快ADRP降解,增加脂解从而促进病毒增殖的机制。这些研究将揭示宿主胞内运输系统及脂质代谢在PRRSV生活周期中的功能及机制,为PRRS的防控提供理论支撑。
英文摘要
To investigate the interaction between PRRSV and the host intracellular transport system, we previously constructed a shRNA library of Rab genes and screened the key Rab proteins involved in PRRSV proliferation. Among them, lipid droplet metabolism related Rabs have been significantly enriched. PRRSV infection up-regulates Rab18 expression, promotes the degradation of lipid droplet coating protein ADRP, and increases the content of intracellular free fatty acids. To accurately analyze the mechanism of Rab18 involved in PRRSV proliferation, we first analyze the molecular mechanism of which PRRSV-encoded protein promotes Rab18 expression by biochemical and molecular biological methods; Secondly, the mechanism of increasing Rab18 expression promoting ADRP degradation will be identified by lipid droplet purification and inhibitors, and the interaction between Rab18 and ADRP will be detected. Finally, lipid droplet degradation pathways will be determined by HPLC and CRISPR/Cas9. This project aims to elucidate the mechanism of PRRSV promoting virus proliferation by up-regulating Rab18, accelerating ADRP degradation and increasing lipolysis. These studies will not only reveal the function and mechanism of host intracellular transport and lipid metabolism in the PRRSV life cycle, but also provide theoretical support for the prevention and control of PRRS.
RABs在细胞内膜运输中起着至关重要的调控作用,确保细胞内的物质能够高效、准确地运输到目标位置。本研究通过构建62个RAB基因的短发夹RNA(shRNA)文库,系统筛选了猪繁殖与呼吸综合征病毒2型(PRRSV-2,动脉炎病毒科成员)感染过程中的关键宿主因子。结果显示,13个RABs显著抑制PRRSV-2子代病毒产量,而29个RABs则正向调控病毒增殖。深入研究发现,PRRSV-2通过RIG-I/MAVS介导的经典NF-κB通路转录激活RAB18表达。干扰RAB18表达可导致脂滴(LDs)异常积累、脂解代谢受阻,并破坏病毒复制与组装进程。进一步机制研究表明,PRRSV-2劫持RAB18调控分子伴侣介导的自噬(CMA)通路以促进脂解,具体表现为感染过程中RAB18与脂滴包被蛋白PLIN2、CMA特异性标志物溶酶体相关膜蛋白2A(LAMP2A)以及热休克蛋白HSPA8(HSC70)的相互作用显著增强。敲低HSPA8和LAMP2A显著降低PRRSV-2子代病毒产量,证实病毒通过RAB18驱动CMA依赖性脂解。关键分子互作分析发现,HSPA8的C端结构域(CTD)可与RAB18的Switch II结构域直接结合,而PLIN2的CTD则特异性结合HSPA8,提示HSPA8在CMA过程中发挥分子桥梁作用,介导RAB18与PLIN2的功能耦联。本研究从宿主因子筛选到分子机制解析,系统揭示了PRRSV-2劫持宿主CMA通路完成脂代谢重编程的完整信号轴,不仅深化了对动脉炎病毒科复制机制的理解,更为重要生命过程的调控(如免疫-代谢互作、自噬-脂滴动态平衡)提供了新的理论框架。
胞内运输系统在猪繁殖与呼吸综合征病毒生活周期中的功能及分子机制
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批准号:31502031
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:21.0万元
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批准年份:2015
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负责人:褚贝贝
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依托单位:
国内基金
海外基金