輪狀病毒外包細(xì)胞蛋白CK1-alpha以組裝病毒工廠
像所有病毒一樣，輪狀病毒在活細(xì)胞內(nèi)繁殖。制造新病毒需要通過涉及病毒和細(xì)胞成分的復(fù)雜的，鮮為人知的過程來組裝復(fù)制工廠。由貝勒醫(yī)學(xué)院的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)多學(xué)科小組在“ 美國國家科學(xué)院院刊”上發(fā)表的一份報(bào)告顯示，輪狀病毒工廠的形成取決于一種稱為CK1α的細(xì)胞蛋白，該蛋白可以化學(xué)修飾病毒成分NSP2，從而觸發(fā)其定位和裝配進(jìn)入病毒工廠，是新病毒形成的必要步驟。
“我們實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)利益是更好地了解輪狀病毒工廠的組裝過程，”貝勒醫(yī)學(xué)院分子病毒學(xué)和微生物學(xué)科學(xué)家Jeanette M. Criglar博士說道，他是該計(jì)劃的畢業(yè)生。 。
在調(diào)查過程中，Criglar和她的同事發(fā)現(xiàn)需要一種名為CK1α 的細(xì)胞蛋白來組裝輪狀病毒工廠。“當(dāng)我們?cè)诟腥据啝畈《厩笆辜?xì)胞中的CK1α沉默時(shí)，我們將病毒的復(fù)制率降低了90%以上，這表明CK1α在很大程度上控制了輪狀病毒工廠的形成，”Criglar說。
CK1α是一種能夠通過向其中添加磷酸基團(tuán)來化學(xué)修飾其他蛋白質(zhì)及其功能的酶。研究人員發(fā)現(xiàn)CK1α通過在稱為NSP2的輪狀病毒蛋白中添加磷酸基團(tuán)來介導(dǎo)其對(duì)輪狀病毒復(fù)制工廠形成的影響。這種磷酸鹽修飾觸發(fā)NSP2八聚體單元組裝成晶體狀結(jié)構(gòu)，并且似乎是輪狀病毒工廠形成所必需的。
“CK1α通常負(fù)責(zé)細(xì)胞內(nèi)的家務(wù)管理。輪狀病毒利用這種蛋白質(zhì)的活性，'將其外包'以組裝病毒工廠，”相應(yīng)的作者M(jìn)ary K. Estes博士說，Cullen Foundation賦予教授人類和分子教授貝勒醫(yī)學(xué)院的病毒學(xué)和德克薩斯醫(yī)療中心消化疾病中心的名譽(yù)創(chuàng)始主任。
此外，研究小組發(fā)現(xiàn)輪狀病毒蛋白NSP2可以為自身添加磷酸基團(tuán)，從而改變其活性并影響病毒組裝中涉及的其他蛋白質(zhì)。Estes解釋說，這是一個(gè)令人驚訝的發(fā)現(xiàn)，因?yàn)榇斯δ芤郧皼]有描述過這種病毒蛋白。
“總的來說，我們的研究結(jié)果表明，CK1α和NSP2部分介導(dǎo)的一系列磷酸鹽化學(xué)修飾對(duì)于輪狀病毒工廠的形成至關(guān)重要，”共同作者BV Venkataram Prasad博士和Alvin Romansky教授說。在生物化學(xué)和分子生物學(xué)，以及Baylor的Dan L Duncan綜合癌癥中心的成員。“這些研究結(jié)果提供了新的見解，可能導(dǎo)致以前未曾預(yù)料到的對(duì)抗這種疾病的方法。” “我們的研究結(jié)果可能也揭示了病毒工廠組裝其他病毒的情況，這些病毒也需要CK1α，如丙型肝炎，或者也會(huì)形成像西尼羅河和登革熱病毒這樣的細(xì)胞質(zhì)病毒工廠“Criglar說。”如果我們能夠了解其他病毒如何組裝他們的工廠，也許使用類似的輪狀病毒機(jī)制，我們也可以提高對(duì)這些疾病的認(rèn)識(shí)。“
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