非洲猪瘟病毒免疫逃逸机制探索:DP96R拮抗
2018-01-24WangXi-xi,WuJing,WuYing-tong
非洲猪瘟(African swine fever,ASF)是由非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)引起的一种急性、热性、高度传染性疾病,可感染家猪、野猪和软蜱类等。ASFV是一种具有囊膜的核质大DNA病毒,在病毒分类中隶属于非洲猪瘟病毒科、非洲猪瘟病毒属,且为该病毒科唯一成员。ASFV的基因组大小介于170 kb~190 kb之间,大致分为中央保守区和左右两侧可变区,可变区多编码表达病毒复制非必需基因,其编码蛋白可影响病毒毒力或调控宿主免疫系统,包括多基因家族(MGF)360、MGF505/530、NL-S和L83L等。
近期发表于《Biochemical and Biophysical Research Communications》的一篇文章中,作者阐述了ASFV China 2018/1毒株编码的毒力蛋白DP96R对环状GMP-AMP合酶(cGAS)介导信号通路cGAS-STING-TBK1的调控作用。cGAS是近期报道的细胞质中一种关键DNA模式识别受体,在识别、结合胞质DNA后被激活,催化产生第二信使cGAMP,cGAMP激活 STING(干扰素基因刺激蛋白)。活化的 STING募集和磷酸化 TBK1、IRF3,pIRF3形成同源二聚体后进入细胞核并结合IFN启动子,诱导I型干扰素上调表达。作者将病毒DP96R与cGAS、STING共转染HEK293T细胞,荧光定量PCR实验结果表明,DP96R能够抑制cGAS和STING过表达引起的IFN-β和 TNF-α mRNA水平增加;通过双荧光素酶报告基因检测实验,作者发现DP96R能够抑制cGAS/STING、STING/cGAMP引起的 IFN-β、ISRE和 NF-κB启动子的激活。以上结果表明DP96R蛋白对cGAS-STING-TBK1信号通路具有显著抑制作用。
为了进一步研究DP96R的作用机制,研究人员将TBK1或IRF3-5D同DP96R、双荧光素酶报告基因共转染HEK293T,研究发现DP96R能够抑制TBK1过表达介导的 IFN-β-luc和 PRDIII-I-luc激活,且呈剂量依赖性;DP96R不抑制IRF3-5D和IFN-β蛋白诱导的ISRE启动子激活。此外,DP96R能够抑制TBK1、IKKβ而非p65过表达诱导的 NF-κB启动子激活。Western blot结果表明,DP96R可抑制TBK1外源性表达,也抑制cGAS/STING刺激引起的TBK1和IRF3磷酸化。抗病毒实验结果表明,DP96R可抑制TBK1而非IRF3-5D介导的抗病毒效应,促进VSV-GFP的表达。最后,该研究通过将DP96R分节段进行表达,鉴定出DP96R C端的30~96位氨基酸是其主要的免疫抑制功能区。
目前,我国16个省及直辖市已经呈散发出现非洲猪瘟疫情。ASFV尚无商品化疫苗问世,现有研究表明,研制基因缺失弱毒活疫苗是ASFV疫苗研发的首选策略。DP96R蛋白是ASFV毒力蛋白,DP96R基因缺失后病毒毒力减弱,该文章通过对DP96R抑制Ⅰ型IFN表达的机制进行了初步研究,发现DP96R通过抑制TBK1磷酸化,以及抑制TBK1的表达发挥其免疫抑制作用,但DP96R在细胞内的靶标作用蛋白仍需进一步鉴定。相信随着对非洲猪瘟病毒基因组的持续深入研究,以及对其免疫逃逸蛋白作用机制的进一步鉴定,必将对非洲猪瘟基因缺失疫苗的研发提供更多的理论指导。
评述论文来源:Wang Xi-xi,Wu Jing,Wu Ying-tong,et al.Inhibition of cGAS-STING-TBK1 signaling pathway by DP96R of ASFV China 2018/1[J].Biochem Biophys Res Commun,October 2018.DOI:10.1016/j.bbrc.2018.10.103