在SARS-CoV PBM和细胞PDZ域之间的相互作用导致病毒病毒性

科学领域:

• 病毒学 病毒学
• 分子生物学分子生物学
• 结构生物学 结构生物学

背景情况:

• 严重急性呼吸系统综合征冠状病毒 (SARS-CoV) 使用PDZ结合基因 (PBM) 与宿主细胞PDZ域相互作用,导致病毒病毒性.
• 拥有PDZ域的400多种细胞蛋白是SARS-CoV 3a和信封 (E) 蛋白的潜在结合伙伴.
• SARS-CoV 3a 和 E 蛋白在病毒病原发生中的特定作用需要详细的研究.

研究的目的:

• 阐明SARS-CoV 3a和E蛋白中的PBMs对病毒毒性和复制的特定贡献.
• 确定E蛋白的PBM对SARS-CoV病原性及其与宿主因子相互作用的必要性.
• 研究SARS-CoV E蛋白 PBM与Syntenin-1 PDZ域之间的相互作用的结构基础.

主要方法:

• 在3a和E蛋白中删除或改变PBM的SARS-CoV突变的产生.
• 对生成的SARS-CoV突变体的病毒标位和生存能力的评估.
• 对SARS-CoV E蛋白质PBM的突变性分析,包括氨酸和甘氨酸扫描.
• 蛋白质与蛋白质相互作用的in silico建模和结构分析.

主要成果:

• 在SARS-CoV中删除3a-PBM和E-PBM,导致病毒标位减少1个对数单位,病毒仍然可活.
• 缺少E-PBM或其替代品阻止了SARS-CoV的救援,这表明它在毒性方面发挥了关键作用.
• E蛋白PBM对于毒性至关重要,通过Syntenin-1 PDZ域相互作用调解p38-MAPK的激活.
• 3a蛋白的PBM对于致病性并不重要,因为它不结合Syntenin-1.
• 突变酶在E蛋白PBM中确定了特定的氨基酸,这些氨基酸对于最佳的病毒复制至关重要.
• 通过将E蛋白与Syntenin-1 PDZ2域结合,Syntenin-1同位体的两种PDZ域都发生了构造变化.

结论:

• SARS-CoV 包膜 (E) 蛋白的 PDZ 结合动机对于病毒毒性是不可或缺的,主要是通过与 Syntenin-1 的相互作用和随后的 p38-MAPK 激活.
• 虽然3a蛋白的PBM对致病性并不关键,但E蛋白的PBM是必不可少的,突出了SARS-CoV致病性中的差异性作用.
• 结构洞察力表明,E蛋白与Syntenin-1结合会诱导显著的形状变化,为了解病毒与宿主相互作用提供了基础.