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武汉大学最新研究:宿主蛋白CAD通过嘧啶的从头合成功能调节FMDV病毒的复制

论论资讯 | 2023-05-14 2热度

Journal of Virology

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The Host Protein CAD Regulates the Replication of FMDV through the Function of Pyrimidines' <i>De Novo</i> Synthesis

Yang Pu; Yuan Yuncong; Sun Yidan; Lv Bonan; Du Hang; Zhou Zhou; Yang Zhuang; Liu Xuemei; Duan Huimin; Shen Chao

Published:2023-05-10
DOI:10.1128/jvi.00369-23

研究背景

足口病病毒(FMDV)是一种单链小RNA病毒,会对偶蹄类动物造成经济上的巨大损失。然而,对于FMDV感染期间宿主细胞功能的研究很少。因此,本研究旨在探索与FMDV复制相关的关键宿主因素,并解决当前研究领域中存在的问题。

研究内容

本研究发现,宿主细胞中HDAC1的过表达会导致FMDV RNA和蛋白质水平上调。使用bpV(HOpic)或SC79激活AKT-mTOR信号通路也会促进FMDV复制。此外,通过shRNA抑制CAD,即AKT-mTOR信号通路下游的转录因子,也会导致FMDV RNA和蛋白质水平下调。Coimmunoprecipitation实验表明,CAD的ACTase结构域可以与FMDV 2C蛋白相互作用,这表明CAD的ACTase结构域在FMDV复制中可能起到关键作用。CAD蛋白参与了<i>de novo</i>嘧啶合成。通过抑制宿主细胞中CAD的ACTase结构域,可以通过添加尿嘧啶来逆转抑制FMDV复制的效果。这些结果表明,HDAC1通过调节从CAD到AKT-mTOR信号通路的<i>de novo</i>嘧啶合成来促进FMDV复制。

研究意义

本研究揭示了CAD和FMDV 2C之间的相互作用,并发现FMDV可能通过2C蛋白招募CAD以确保复制过程中的嘧啶供应。此外,我们还发现FMDV感染会降低宿主蛋白HDAC1的表达,最终通过AKT-mTOR信号通路抑制CAD活性。这些结果揭示了一种在缺乏干扰素(IFN)信号通路的BHK-21细胞中对抗病毒的独特方式。总之,本研究为开发针对FMDV的药物提供了一些潜在的靶点。

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