宿主内输蛋白β1促进登革病毒非结构蛋白NS1分泌机制的研究
批准号:
32100118
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
郭虹波
依托单位:
学科分类:
病毒学
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
郭虹波
中文摘要
登革病毒非结构蛋白1(NS1)能够分泌至胞外促使血管渗透性增加导致血管渗漏,引发重症登革热,是决定登革病毒致病性的关键性因素,但是NS1分泌的分子机制尚不明确。申请人前期实验发现,宿主核转运蛋白importin β1能够与NS1相互作用,沉默该蛋白能够特异性地降低NS1的分泌,但其中机理有待于进一步探究。本项目拟1)通过importin β1拯救实验和NS1-importin β1免疫共沉淀、生物膜干扰实验以及利用importin β1抑制剂进一步验证这一表型;2)通过研究importin β1分子结构对NS1分泌和importin β1对亚细胞定位的影响,以及importin β1调节外泌体和脂质代谢等角度,深入解析importin β1调控NS1分泌的分子机理。该研究将为解析登革热的发病机制以及研发治疗重症登革热的靶向药物提供重要的理论支撑。
英文摘要
Dengue virus non-structural protein 1 (NS1) can be secreted from cells causing vascular permeability and leakage, which leads to severe Dengue. The molecular mechanism of NS1 secretion is still unclear. Our previous experiments showed that host nuclear transport protein importin β1 interacts with NS1 and knockdown of importin β1 significantly reduced the secretion of NS1, but the mechanism needs to be further elucidated. Therefore, the purpose of this project is to 1) further validate this phenotype by performing the importin β1 rescue experiment, NS1-importin β1 co-immunoprecipitation, biolayer interferometry assay, and the importin β1 inhibition experiments, 2)study how the molecular structure of importin β1 affect NS1 secretion, how importin β1 affects NS1 subcellular localization, and how importin β1 facilitate NS1 secretion by regulating exosomes secretion and lipid metabolism. The knowledge gained in this project will facilitate our understanding of severe dengue fever-related pathogenesis and the development of novel antiviralsagainst Dengue infection.
登革热是由登革病毒(DENV)引起的、通过蚊媒传播的急性病毒性传染病,世界上大约一半人口有被感染患病风险,登革热已成为不可忽视的全球性公共卫生问题。随着我国“一带一路”发展战略的全面推进,我国与登革热常年流行的东南亚等周边国家的人员来往日趋密切,登革热输入病例的地理范围和数量逐年增多。因此,加强登革热的防控和诊治意义重大。.DENV编码的非结构蛋白1(NS1)可以通过六聚体形式分泌至胞外,导致血管內皮通透性和血管滲漏渗透性增加,是登革病毒对机体产生致病性的重要病毒因子,但是参与NS1蛋白分泌过程中的关键宿主因子目前尚不明确。.本项目的前期研究结果表明,宿主内输蛋白importin β1参与NS1分泌。为验证这一表型,本课题在DENV感染和NS1表达细胞模型中,分别利用小干扰RNA敲低importin β1以及伊维菌素抑制importin β1核转运功能,发现DENV NS1蛋白分泌明显下降,证实了DENV NS1蛋白分泌依赖于内输蛋白importin β1;利用分泌型碱性磷酸酶(SEAP)报告糖蛋白系统确认importin β1能够调控糖蛋白的分泌。.为了进一步阐明其分子机理,本项目①利用非还原型NS1单克隆抗体验证了KPNB1基因对NS1蛋白的折叠和糖修饰的影响,发现敲低KPNB1基因导致NS1蛋白在内质网中滞留;②通过NS1反式互补系统,对DENV复制过程中与NS1蛋白互作的蛋白进行互作组分析,发现了内质网伴侣蛋白可能参与NS1蛋白的折叠和修饰;③利用小干扰RNA对伴侣蛋白进行敲低,发现KPNB1和核转运功能是通过调节GRp78水平影响NS1的分泌,并且该过程需要XBP1的参与。.本项目阐明了importin β1参与DENV NS1蛋白分泌的分子机制,为DENV抗病毒药物以及重症登革热的治疗提供了重要理论支撑和参考依据。
国内基金
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