在种子病毒适应后,不同宿主细胞中的A型流感病毒蛋白质动力学的细胞内流感量化
Jan Küchler1, Patricia Opitz2, Ingo Jordan3
1Max Planck Institute for Dynamics of Complex Technical Systems, Bioprocess Engineering, Magdeburg, Germany. kuechler@mpi-magdeburg.mpg.de.
Applied microbiology and biotechnology
|March 24, 2025
概括
流感A病毒的复制因宿主细胞而异,适应改善了蛋白质的产生和释放. NS1蛋白最为丰富,达到1.0E+09拷贝/细胞,并且适应性增强了HEK293细胞中的病毒标位.
科学领域:
- 病毒学 病毒学
- 细胞生物学 细胞生物学
- 生物化学 生物化学
背景情况:
- 流感A病毒的复制受宿主细胞特征的影响,影响病毒的传播.
- 关于细胞内病毒动态和释放的病毒颗粒的定量数据对于数学建模至关重要.
- 宿主细胞的免疫反应,蛋白质的产生和降解率影响流感病毒的复制.
研究的目的:
- 在不同的宿主细胞中,使用优化的质谱测定方法,量化比较五种主要流感A病毒蛋白质 (HA,NP,NA,M1,NS1) 的产生.
- 研究种子病毒适应对病毒蛋白合成和病毒颗粒释放的影响.
- 为开发流感A病毒复制的详细数学模型提供实验数据.
主要方法:
- 优化质谱测量以绝对量化流感A病毒HA,NP,NA,M1和NS1蛋白质.
- 禽类AGE1.CR,人类HEK293和犬类MDCK细胞感染了不同的流感A病毒种子病毒.
- 细胞内病毒蛋白水平和病毒颗粒释放动力学在不同细胞类型和病毒适应后的比较.
主要成果:
- 在AGE1.CR和HEK293细胞中,HA,NP,NA,M1和NS1蛋白的细胞内水平达到约1.0E+08副本/细胞,比MDCK细胞低五倍.
- 病毒通过五个通道的适应增加了HEK293细胞中的细胞内蛋白质拷贝数,达到与MDCK细胞相当的水平,其中NS1是最丰富的 (1.0E+09副本/细胞).
- 在适应后的AGE1.CR和HEK293细胞中,病毒颗粒释放的开始较早 (3-6小时),HEK293细胞的病毒标位增加,尽管MDCK细胞始终产生最高的HA标位.
结论:
- 宿主细胞特异性因素,包括先天性免疫反应和病毒蛋白动态,显著影响流感A病毒复制.
- 病毒适应是增强病毒蛋白生产和释放动力学的关键因素,特别是在非正规宿主细胞 (如HEK293.3) 中.
- 产生的定量数据对于完善流感A病毒复制的数学模型和理解宿主-病原体相互作用至关重要.
