揭示基孔肯雅病毒nsP1中的棕榈酰化半胱氨酸对于靶向富含胆固醇的血浆膜微结构域具有病毒基因组复制的功能性后果至关重要

S-棕榈酰化通过影响与蛋白质的结合来决定蛋白质的运输和稳定性。

2020年5月,Bakhache团队在《J VIROL》发表题目为《Palmitoylated Cysteines in Chikungunya Virus nsP1 Are Critical for Targeting to Cholesterol-Rich Plasma Membrane Microdomains with Functional Consequences for Viral Genome Replication》的研究成果。

该研究表明在哺乳动物细胞中,α病毒复制复合物锚定在质膜上。与脂质双层的这种相互作用是通过病毒甲基/鸟苷基转移酶nsP1介导的,并通过该蛋白C端区域的半胱氨酸残基的棕榈酰化而增强。支持nsP1锚定的膜的脂质含量仍未得到很好的研究。在这里,我们探讨了nsP1与胆固醇的膜结合能力。

使用医学上重要的基孔肯雅病毒(CHIKV)作为模型,我们报告nsP1与富含胆固醇的去污剂抵抗膜微域(DRMs)(也称为脂质筏)共聚。为寻找胆固醇分配的关键因素,我们确定nsP1棕榈酰化的半胱氨酸是该过程的主要参与者。在感染CHIKV或转染CHIKV反复制酶质粒的细胞中,在DRM中检测到nsP1和其他非结构蛋白。虽然CHIKV nsP1偏爱富含胆固醇的膜结构域的功能重要性尚待确定,但我们观察到U18666A和丙米拉明诱导的后期内体胆固醇的螯合将nsP1重定向至这些区室,同时显着降低了CHIKV基因组的复制。对Sindbis病毒(SINV)的并行研究表明,这种发散性α病毒的nsP1对胆固醇显示出低亲和力,仅与DRM适度隔离。因此,CHIKV和SINV的胆固醇行为与先前报道的nsP1棕榈酰化要求的差异相吻合,这对于SINV是必不可少的,但对于CHIKV复制是严格要求的。总而言之,这项研究突出了nsP1分离与DRM的功能重要性,并为nsP1棕榈酰化半胱氨酸在α病毒复制过程中的功能作用提供了新见解。重要信息功能性α病毒复制复合物通过nsP1与脂质双层的相互作用而锚定在宿主细胞膜上。

在这项工作中,我们调查了胆固醇对于这种关联的重要性。我们表明,nsP1对在质膜上形成的富含胆固醇的膜微结构域具有亲和力,并确定nsP1中保守的棕榈酰化半胱氨酸是胆固醇亲和力的关键决定因素。我们证明晚期内体中药物诱导的胆固醇螯合不仅将nsP1重定向至该区室,而且显着降低了基因组复制,表明nsP1靶向富含胆固醇的质膜微结构域的功能重要性。最后,我们显示了来自基孔肯雅病毒和辛德比斯病毒的nsP1对胆固醇螯合剂表现出不同的敏感性,这与其在复制nsP1棕榈酰化的要求上的差异平行。因此,这项研究为nsP1中的棕榈酰化半胱氨酸在哺乳动物宿主中组装功能性α病毒复制复合物提供了新的见解。

文章关键词:NONSTRUCTURAL PROTEIN 蛋白NSP1; HMG-COA还原酶; SEMLIKI-FOREST; RNA复制; 甲病毒复制; LIPID-METABOLISM; COMPLEX; ASSOCIATION; RAFTS

原文链接:http://doi.org/10.1128/JVI.02183-19

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