Hsp70在DnaJC7的辅助下通过抑制病毒Hexon蛋白来抑制禽腺病毒血清4型的复制

Hsp70 Inhibits the Replication of Fowl Adenovirus Serotype 4 by Suppressing Viral Hexon with the Assistance of DnaJC7.

作者信息Jie Cao, Shuhui Liu, Meng Liu, Shuaiwen Wang, Zhenwei Bi, Wentao Fan, Zhiyu Shi, Suquan Song, Liping Yan
PMID35852354
期刊J Virol
发布时间2022-08-10
DOI10.1128/jvi.00807-22

实验完整度

包含LC-MS/MS互作组筛选、过表达/沉默功能验证、截短体结构域分析、Co-IP和GST pulldown机制验证、自噬抑制剂实验等独立证据层级。

主要模型

LMH细胞(鸡肝癌细胞系) HEK293T细胞(人胚肾细胞系) FAdV-4 JS株感染模型

重点核对

细胞系: LMH和HEK293T 病毒株: FAdV-4 JS株 感染剂量: MOI=0.01 时间点: 24和48 hpi 处理浓度: CHX和CQ均为10 μM

摘要

禽腺病毒血清4型(FAdV-4)感染会导致肉鸡发生严重的肝炎-心包积水综合征(HHS),给家禽业造成巨大的经济损失;然而,宿主对FAdV-4的特异性反应仍然未知。在本研究中,我们通过液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)分析,鉴定了病毒主要蛋白(Hexon、Fiber 1、Fiber 2和Penton base)与宿主蛋白之间的141个高置信度蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)。我们发现热休克蛋白70 (Hsp70)(评分最高的蛋白)及其辅因子DnaJ热休克蛋白40家族成员C7 (DnaJC7)能够负向调节FAdV-4的复制。此外,Hsp70的核苷酸结合域(NBD)和DnaJC7的J结构域是抑制FAdV-4复制所必需的。我们验证了DnaJC7作为桥梁可以结合Hsp70和Hexon,协助Hsp70与Hexon之间的间接相互作用。另外,我们发现FAdV-4感染以剂量依赖性方式强烈诱导自噬蛋白和细胞Hsp70的表达。当自噬途径被特异性抑制剂氯喹(CQ)阻断时,Hsp70过表达对Hexon的阻断显著减少。我们的结果表明,Hsp70被DnaJC7协同作用与病毒Hexon相互作用,并通过自噬途径抑制Hexon,从而显著限制FAdV-4的复制。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
宿主蛋白Hsp70及其辅因子DnaJC7在FAdV-4感染中如何调控病毒复制及其分子机制?
核心机制
DnaJC7作为桥梁蛋白,协助Hsp70与病毒Hexon蛋白间接相互作用,并通过自噬途径促进Hexon降解,从而抑制FAdV-4复制。
主要证据
LC-MS/MS鉴定相互作用;过表达Hsp70和DnaJC7降低病毒Hexon水平和病毒滴度;沉默两者增加病毒复制;Co-IP和GST pulldown证实相互作用;自噬抑制剂CQ逆转Hsp70对Hexon的抑制。
研究意义
首次揭示Hsp70-DnaJC7分子伴侣复合物在FAdV-4感染中的抗病毒作用,为靶向Hsp70、DnaJC7与Hexon相互作用开发抗FAdV-4药物提供新策略。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

构建FAdV-4蛋白-宿主蛋白相互作用网络

鉴定与FAdV-4主要结构蛋白相互作用的宿主蛋白

通过LC-MS/MS分析,鉴定与Hexon、Fiber 1、Fiber 2和Penton base相互作用的宿主蛋白,并构建PPI网络。

2

验证Hsp70和DnaJC7对FAdV-4复制的影响

确定Hsp70和DnaJC7是否调控FAdV-4复制

过表达或敲低Hsp70和DnaJC7,检测病毒Hexon蛋白水平和病毒滴度。

3

鉴定Hsp70和DnaJC7的功能结构域

确定抑制FAdV-4复制所需的关键结构域

过表达Hsp70或DnaJC7的不同截短体,检测病毒Hexon蛋白和病毒滴度。

4

分析Hsp70、DnaJC7和Hexon之间的相互作用

验证三种蛋白是否相互作用及其结合方式

Co-IP和GST pulldown实验检测相互作用,并通过共聚焦显微镜观察共定位。

5

验证Hsp70抑制Hexon的自噬途径

探究Hsp70抑制Hexon的降解途径

检测FAdV-4感染后自噬标志蛋白表达;使用放线菌酮追踪Hexon蛋白降解;使用自噬抑制剂CQ、MG132处理,检测Hexon蛋白水平。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
高糖DMEM培养基HyCloneSH30022
胎牛血清Gibco1009-141C
ClonExpress II一步克隆试剂盒VazymeC112
siHsp70----
siDnaJC7----
氯喹MedChemExpressHY-17589A
MG132MedChemExpressHY-13259
jetPRIME转染试剂Polyplus TransfectionPT114-15
Protein A/G Plus琼脂糖Santa Cruz Animal HealthSC-2003
谷胱甘肽磁珠GenScriptL00206
抗Hsp70抗体AbcamAB5439
抗LC3-II抗体AbcamAB192890
抗DnaJC7抗体BiossBS-8280R
抗GST抗体ABclonal TechnologyAE006
抗myc标签抗体Huaan BiotechnologyR1208-1
抗Flag抗体Sigma-AldrichF1804
抗ULK1抗体Santa Cruz Animal Healthsc390904
抗ATG16抗体Santa Cruz Animal Healthsc393274
CCK-8试剂盒Zeta LifeK009-100

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
感染模型的建立
细胞系为LMH;病毒株为FAdV-4 JS株;感染剂量MOI=0.01;感染时间24或48小时
阅读提示:Materials and Methods部分“Viruses and cells”和“Overexpression of host proteins and viral titers”
过表达与基因沉默
转染质粒或siRNA的种类和量:质粒为0.8 μg,siRNA为40 pmol;转染试剂为jetPRIME
阅读提示:Materials and Methods部分“Plasmid construction”、“Overexpression of host proteins and viral titers”和“Gene silencing using siRNA”
关键试剂处理
CHX和CQ浓度均为10 μM;处理时间:CHX处理0-5小时,CQ处理6小时
阅读提示:Figure 8图注及Materials and Methods相关试剂信息
病毒滴度检测
使用TCID50方法测定病毒滴度;采用Reed Muench方法计算
阅读提示:Materials and Methods部分“Overexpression of host proteins and viral titers”
蛋白互作验证
Co-IP使用抗Flag抗体和Protein A/G Plus Agarose;GST pulldown使用Glutathione Magbeads
阅读提示:Materials and Methods部分“Co-immunoprecipitation assays and mass spectrometry”和“GST pulldown assay”