JNK促进甲型流感病毒复制的分子机制

论文摘要

A型流感病毒（Influenza A Virus,IAV）广泛感染禽类与哺乳动物,而B型流感病毒只感染人类。基于病毒表面糖蛋白血凝素（HA）和神经氨酸酶（NA）的不同组合,IAV可以进一步分为多种亚型。目前为止,共鉴定出17种HA和10种NA。其中一些重组的IAV基因型（包括H5N1,H9N2,H7N2和H6N5）会引起人类的致命性感染。自噬是细胞对受损细胞器,废旧蛋白和入侵微生物进行吞噬降解和再利用的过程,已有越来越多的自噬相关蛋白被发现参与自噬的形成。自噬由液泡排列相关蛋白34（VPS34）活化引起,VPS34是种已知的III型磷脂酰肌醇激酶（PI3K-III）,其磷酸化底物磷脂酰肌醇（PI3P）可以和Beclin-1,ATG14L,VSP15组成蛋白复合物,为自噬小体形成所必需。ULK1是一种丝氨酸/苏氨酸激酶,可以与自噬相关蛋白13（ATG13）和分子量大小为200kD的黏着斑激酶家族相互作用蛋白（FIP200）相互作用。VPS34由ULK1激活,激活后PI-4,5将会被催化成PI3P,活化的蛋白复合物将用于参与自噬双层膜的形成并延长形成自噬体。ULK1的活性受哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）和AMP激活的蛋白激酶（AMPK）调节,这两种激酶对营养和能量变化都十分敏感,分别可以在不同的丝氨酸残基处磷酸化ULKI,并对ULK的活性具有相反作用:mTOR可以在丝氨酸残基757（ULK1S757）位点磷酸化ULK1并抑制其活性;而AMPK可以在丝氨酸残基317,555,777（ULKlS317/S555/S717）多个位点激活ULK1。c-Jun末端激酶（JNK）是一种应急激活的蛋白激酶,可以通过磷酸化Bcl-2,促进Bcl-2与Beclin-1的解离来调节自噬。Beclin-1是参与形成自噬的起始复合物,Beclin-1还可以被AMPK磷酸化从而从Bcl-2-Beclin-l复合物中解离参与自噬。不同亚型IAV的非结构蛋白（NS1）可以不同程度地调节JNK和PI3K活性。然而,JNK和PI3K不同程度的激活是否会影响自噬以及IAV的复制目前仍不清楚。我们比较了三种不同亚型IAV感染鸡胚胎成纤维细胞（CEF）后JNK和PI3K的通路激活情况,并分析了 JNK激活是否参与病毒诱导的自噬以及调控影响病毒复制。结果显示,H5N1（A/mallard/Huadong/S/2005）毒株诱导CEF发生完全自噬,表现为随着感染时间和感染剂量的增加微管相关蛋白1轻链3（LC3）脂化水平增加,泛素结合蛋白p62蛋白降解。两种自噬阻断剂巴弗洛霉素A（Baf A）和氯喹（CQ）均能阻断H5N1引起的自噬,表现为LC3脂化进一步增多,p62降解却被阻断。荧光共聚焦结果显示,H5N1病毒感染LC3偶联的绿色（GFP）和红色（RFP）双荧光鸡胚胎成纤维细胞系（DF1）后,细胞内形成自噬溶酶体。H9N2（A/chicken/Shanghai/F/98）病毒可以微弱诱导细胞自噬,而 H1N1（A/PR/8/34,PR8）毒株阻断了自噬流,表现为LC3脂化和p62表达水平同步增加。H5N1病毒感染细胞后,JNK磷酸化水平增加,AKTS473,S6K1T389,S6S235/236,和ULK1S757磷酸化水平降低,表明H5N1可以激活JNK信号通路并阻断PI3K信号通路。与此同时,H9N2病毒微弱激活JNK但显著激活PI3K信号通路。而H1N1可以激活PI3K信号通路但不激活JNK。此外,我们发现JNK抑制剂SP600125在CEF细胞上可以抑制H5N1诱导的细胞自噬并影响病毒的复制。我们的研究首次提供证据表明,H5N1可以诱导完全自噬而H1N1阻断细胞自噬流。同时还发现,JNK促进IAV诱导细胞自噬,并通过诱导自噬对病毒复制产生影响。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 缩略语
• 第一部分 文献综述
•   第一章 流感病毒概述
•     1 流感大流行
•     2 A型流感病毒生物学概述
•     3 预防措施
•   第二章 自噬概述
•     1 自噬发生的基本过程
•     2 自噬调节的信号通路
•   第三章 病毒感染与自噬
•     1 自噬与抗病毒的天然免疫
•     2 自噬介导在的病毒复制限制
•     3 病毒逃逸自噬降解
•   第四章 流感自噬研究进展
•     1 IAV诱导细胞发生自噬的机制
•     2 IAV蛋白与自噬的相互作用
•     3 自噬影响IAV的复制
•     4 自噬参与IAV感染引起的免疫反应
•     5 本研究的目的与意义
• 第二部分 研究内容 IAV诱导细胞自噬及其机制研究
•   1 材料和方法
•     1.1 实验材料
•     1.2 实验方法
•   2 结果
•     2.1 H5N1诱导CEF细胞发生完全自噬
•     2.2 不同亚型流感病毒差异性诱导细胞自噬
•     2.3 不同亚型IAV差异性激活PI-3K信号通路
•     2.4 三种亚型流感病毒差异性激活JNK
•   3 讨论
• 全文结论
• 创新点和展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张婧婷

导师: 徐秀龙

关键词: 型流感病毒,自噬,氨基酸末端激酶,病毒复制

来源: 扬州大学

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 生物学,畜牧与动物医学

单位: 扬州大学

分类号: S852.65

DOI: 10.27441/d.cnki.gyzdu.2019.000727

总页数: 52

文件大小: 4418K

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