NSs淀粉样蛋白形成与裂谷热病毒在小鼠中的毒力相关

NSs amyloid formation is associated with the virulence of Rift Valley fever virus in mice.

作者信息Psylvia Léger, Eliana Nachman, Karsten Richter, Carole Tamietti, Jana Koch, Robin Burk, Susann Kummer, Qilin Xin, Megan Stanifer, Michèle Bouloy, Steeve Boulant, Hans-Georg Kräusslich, Xavier Montagutelli, Marie Flamand, Carmen Nussbaum-Krammer, Pierre-Yves Lozach
PMID32612175
发布时间2020-07-01
DOI10.1038/s41467-020-17101-y

实验完整度

高

包含细胞系、小鼠模型及多种显微和生化验证,并有功能验证。

主要模型

Vero细胞 HeLa细胞 A549细胞 BALB/c小鼠

重点核对

细胞系:Vero、HeLa、A549等,MOI~5感染16小时 小鼠:BALB/cByJ,9周龄雄性,腹腔或颅内接种100 pfu NSs突变体:C39S/C40S、C149S、C178S、C194S Thioflavin-S染色和SDD-AGE分析

摘要

淀粉样纤维由宿主细胞编码的蛋白质聚集形成,其中许多会导致特定的人类疾病,如阿尔茨海默病。本文中,我们展示了裂谷热病毒的主要毒力因子NSs蛋白在小鼠大脑中形成纤维状结构并影响死亡率。NSs在感染细胞中组装成依赖二硫键的核内和胞质纤维状聚集体。NSs的结构排列表现出淀粉样蛋白的典型特征,如12纳米宽纤维的超微结构、强去垢剂抗性以及与淀粉样蛋白结合染料Thioflavin-S的相互作用。病毒淀粉样纤维的组装动态可以实时可视化。它们在5小时内自发形成并以淀粉样蛋白的方式生长。总之,我们的结果表明病毒可以编码淀粉样纤维形成蛋白,并对未来关于淀粉样蛋白聚集和毒性的一般研究具有重要意义。

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
NSs蛋白是否形成淀粉样纤维并导致裂谷热病毒神经病理和毒力?
核心机制
NSs组装成依赖二硫键的淀粉样纤维,通过形成短纤维抑制IFN反应并导致神经病理。
主要证据
细胞和小鼠模型中NSs形成纤维,ThS结合和去垢剂抗性,突变体功能分析。
研究意义
证明病毒可编码淀粉样纤维形成蛋白,对淀粉样蛋白研究有重要意义。

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

NSs在细胞中形成核纤维

验证NSs是否在多种细胞系中形成核纤维

用wt RVFV感染十种细胞系,免疫荧光和共聚焦显微镜观察NSs纤维。

2

NSs纤维的超微结构分析

确定NSs纤维的淀粉样性质

STED、TEM和CLEM观察NSs纤维的形态和尺寸。

3

NSs聚集体的淀粉样性质检测

验证NSs聚集体是否具有淀粉样特性

ThS染色和去垢剂溶解度实验。

4

NSs纤维化依赖特定半胱氨酸

确定哪些半胱氨酸残基参与纤维形成

构建半胱氨酸点突变病毒,感染细胞并观察聚集体形态。

5

NSs纤维在淀粉样 fashion 中生长

分析NSs聚集的动态

固定细胞和时间序列显微镜观察聚集体数量和大小变化。

6

胞质NSs聚集体由短纤维组成

确定胞质聚集体的超微结构

STED和TEM观察胞质聚集体。

7

NSs单独形成淀粉样纤维

验证NSs是否在没有其他病毒蛋白时形成纤维

转染NSs表达质粒,观察聚集体。

8

NSs纤维抑制IFN反应

确定NSs结构对IFN抑制的影响

用突变体病毒感染细胞,检测IFN-β mRNA和PKR蛋白。

9

NSs在感染小鼠脑中形成纤维

验证NSs在体内形成淀粉样纤维

小鼠腹腔接种RVFV,免疫组化和ThS染色脑组织。

10

NSs导致神经疾病和死亡

评估NSs对神经毒力的贡献

小鼠颅内接种RVFV或ΔNSs,监测生存和病毒复制。

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
Thermo Fisher Scientific产品Thermo Fisher Scientific--
硫黄素SSigma Aldrich--
抗PKR兔多克隆抗体Proteintech18244-1-AP
抗α-微管蛋白单克隆抗体B512Sigma Aldrich--
抗β-肌动蛋白单克隆抗体AC74Sigma Aldrich--
Lipofectamine 2000Thermo Fisher Scientific--
SsoAdvanced SYBR greenBioRad--
iSCRIPT逆转录酶BioRad--
NucleoSpin RNA提取试剂盒Macherey-Nagel--
Nuclei EZ Prep试剂盒Sigma Aldrich--
Bioruptor Plus超声破碎仪Diagenode--
Nu-PAGE Novex 10% Bis-Tris凝胶Thermo Fisher Scientific--
iBlot转膜栈Thermo Fisher Scientific--
SuperSignalThermo Fisher Scientific--
ECFGE Healthcare Life Science--

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
细胞感染
MOI和感染时间:MOI ~5,感染后16小时;不同实验有变化
阅读提示:Methods: Cell infection和Figure legends
小鼠感染
接种剂量和途径:腹腔100 pfu或颅内10-100 pfu;小鼠年龄和性别:9周龄雄性BALB/cByJ
阅读提示:Methods: Mouse infection
ThS染色
ThS浓度:0.05%用于细胞,1%用于组织;透化条件
阅读提示:Methods: Confocal spinning-disc microscopy和Imaging of mouse brain tissues
SDD-AGE
SDS浓度:2%,温度:22-95°C,DTT浓度:10 mM
阅读提示:Methods: Protein analysis