亲环素A稳定衣壳蛋白p72以促进非洲猪瘟病毒复制

Cyclophilin A stabilizes the capsid protein p72 to facilitate African swine fever virus replication.

作者信息Hui Kong, Liqin Yang, Zhenjiang Zhang, Ying Zhang, Linlin Liu, Wan Wang, Linfei Song, Yuanmao Zhu, Encheng Sun, Fang Li, Zhigao Bu, Xiangpeng Sheng, Dongming Zhao
PMID41794866
发布时间2026-03-07
DOI10.1038/s41467-026-70430-2

实验完整度

高

包含体外重组蛋白结合、细胞模型、原代PAM感染、BK2258基因敲除、RNA-seq及电镜等多种独立证据层级和功能验证

主要模型

猪肺泡巨噬细胞(PAMs) HEK293T细胞 BK2258野猪肾细胞系 ASFV HLJ/18株及HLJ/18-7GD株感染模型

重点核对

PAMs感染ASFV HLJ/18株的MOI(如5、0.2、0.1、1)及感染时间点(0-96 hpi) CypA抑制剂CsA、NIM811、Alisporivir的使用浓度(5-20 μM)和处理时间(24-72 h) CHX chase实验中CHX浓度(100 μM)及处理时间点 MG132(10 μM, 24 h)、BafA1(200 nM, 24 h)、TAK-243(2 μM, 3 h)的处理条件 siRNA或sgRNA靶向CypA的序列及敲低/敲除效率验证

摘要

非洲猪瘟病毒(ASFV)是一种大型DNA病毒,对全球养猪业构成重大威胁。其病毒粒子被主要由结构蛋白p72组成的二十面体衣壳所包裹,p72约占病毒粒子总质量的三分之一。尽管p72含量丰富,但调控其稳定性的机制仍知之甚少。本研究发现,宿主介导的p72稳定对于ASFV高效复制至关重要。对p72共沉淀物进行质谱分析,鉴定出宿主亲环素A(CypA,也称为PPIA)是p72的关键结合伴侣。CypA在体外和体内均与p72相互作用,通过其疏水腔特异性结合p72的暴露区域。CypA的相互作用通过减少p72的泛素化并阻止其蛋白酶体降解来稳定p72,而环状CypA抑制剂则通过破坏这种相互作用并促进p72泛素化来使其不稳定。重要的是,对CypA的遗传或药理学抑制显著损害ASFV复制。机制上,CypA抑制通过减少p72蛋白积累而不影响其转录,从而破坏病毒工厂形成和病毒粒子组装。总之,我们的发现揭示了一种宿主依赖的调控衣壳蛋白稳定性的机制,并强调宿主CypA作为抗ASFV抗病毒策略的有希望靶点。

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
宿主蛋白如何调控ASFV主要衣壳蛋白p72的稳定性,以及该调控对ASFV复制的影响。
核心机制
宿主CypA通过其疏水腔结合p72的ER1区域,减少p72的K63连接泛素化,从而抑制蛋白酶体降解,稳定p72蛋白;CypA抑制剂则破坏该相互作用,促进p72泛素化和降解。
主要证据
质谱鉴定CypA为p72结合伴侣;体外Strep pulldown和细胞内co-IP证实直接相互作用;CypA过表达/敲除及抑制剂处理调节p72蛋白水平和泛素化;CypA抑制减少病毒工厂形成和成熟病毒粒子产生,并抑制ASFV复制。
研究意义
揭示了宿主依赖的衣壳蛋白稳定性调控机制,并提示宿主CypA可作为抗ASFV抗病毒策略的潜在靶点。

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

鉴定p72宿主结合伴侣

寻找与ASFV p72相互作用的宿主蛋白。

ASFV感染PAMs后,用抗p72抗体进行co-IP,共沉淀物经LC-MS/MS鉴定出猪亲环素A(CypA/PPIA)来源肽段。

2

验证CypA与p72的直接相互作用

确认CypA与p72在体外和细胞内结合。

用重组Strep-p72三聚体与GST-CypA进行Strep pulldown,并在HEK293T细胞中共表达Strep-p72和CypA-HA进行co-IP,以及免疫荧光共定位。

3

解析CypA-p72结合界面

确定CypA与p72结合的结构基础和关键区域。

利用AlphaFold3预测CypA-p72复合物结构,构建CypA截短体和疏水腔8A突变体进行体外结合实验,并用抗p72抗体竞争结合实验验证p72的ER1区域。

4

验证CypA对p72稳定性的调控

明确CypA是否影响p72蛋白降解和泛素化。

在HEK293T细胞中过表达或敲除CypA,用蛋白酶体抑制剂MG132、自噬抑制剂BafA1、UBE1抑制剂TAK-243处理,CHX chase检测p72半衰期,并在变性条件下IP检测p72泛素化及泛素链类型。

5

评估CypA抑制剂对p72及ASFV感染的影响

检验药理学抑制CypA对p72稳定性和ASFV复制的作用。

用CsA、NIM811、Alisporivir处理p72表达细胞或ASFV感染的PAMs/BK2258细胞,检测p72蛋白水平、泛素化、病毒基因拷贝数、病毒蛋白表达和感染细胞比例。

6

确定CypA调控的病毒生命周期阶段

明确CypA抑制影响ASFV复制周期的哪个环节。

通过吸附和内化实验、单周期病毒DNA复制和B646L转录检测、病毒工厂免疫荧光和透射电镜观察,评估CypA对病毒进入、基因表达、病毒工厂形成和病毒粒子组装的影响。

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
RPMI-1640培养基GibcoC11875500BT
猪血清HyCloneSH30908.04
青霉素/链霉素Gibco15140122
Dulbecco改良Eagle培养基GibcoC11995500BT
胎牛血清SigmaF8687-500mL
Lipo293转染试剂BeyotimeC0521
Lipofectamine 2000转染试剂Life Technologies11668019
聚乙烯亚胺Polysciences23966-100
抗p72兔多克隆抗体----
抗p72鼠单克隆抗体----
抗p30鼠抗体----
抗p54抗体----
抗Flag鼠单克隆抗体BiolinkedinL-MAb03
抗HA鼠单克隆抗体BiolinkedinL-MAb01
抗GST鼠单克隆抗体BiolinkedinL-MAb04
抗Flag兔单克隆抗体SigmaF7425
DAPISigmaD9542
抗HA兔抗体ABclonalAE036
抗β-actin抗体GenScriptA00702
鼠IgG同型对照GenScriptA01007
抗CypA单克隆抗体Proteintech67880-1-Ig
抗CypA兔多克隆抗体Proteintech10720-1-AP
抗LC3兔多克隆抗体Proteintech14600-1-AP
抗Strep抗体SolarbioK200012M
抗泛素兔单克隆抗体Cell Signaling Technology--
K63连接泛素抗体SelleckF0528
山羊抗鼠IgG Alexa Fluor 555Thermo Fisher ScientificA-21422
山羊抗兔IgG Alexa Fluor 555Thermo Fisher ScientificA-21429
山羊抗鼠IgG Alexa Fluor 488Thermo Fisher ScientificA-11001
山羊抗兔IgG Alexa Fluor 488Thermo Fisher ScientificA-11034
正常兔IgG对照Sino BiologicalCR1
山羊抗鼠IgG过氧化物酶标记二抗Jackson immunoresearch115-035-003
山羊抗兔IgG过氧化物酶标记二抗Jackson immunoresearch111-035-003
Strep-Tactin树脂BiolinkedinL2302
抗Flag琼脂糖亲和凝胶BiolinkedinL-1109S
抗HA琼脂糖亲和凝胶BiolinkedinL-1107S
谷胱甘肽Sepharose 4B树脂Cytiva10250335
谷胱甘肽Sepharose 4B树脂BBIC600031-0100
PureProteome蛋白A/G磁珠Merck-MilliporeLSKMAGAG10
MG132SelleckS2619
巴弗洛霉素A1MCEHY-100558
TAK-243MCEHY-100487
环孢素AMCEHY-B0579
AlisporivirMCEHY-12559
NIM811MCEHY-P0025
UltiMate3000快速分离系统Thermo Fisher Scientific--
Q Exactive HF-X轨道阱质谱仪Thermo Fisher Scientific--
QIAamp DNA迷你试剂盒Qiagen--
ABI QuantStudio5系统Applied Biosystems--
PrimeScript RT试剂盒(含gDNA Eraser)TakaraRR047A
SYBR Green实时PCR预混液TOYOBOQPK-201
Hitachi H-7650透射电子显微镜Hitachi--
荧光封片剂Dako OmnisS3023

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
ASFV感染与p72表达动力学
PAMs感染ASFV HLJ/18株的MOI(5)、感染时间点(0、3、6、12、18、24 hpi)及Western blot检测抗体
阅读提示:Fig. 1A图注及Methods中Cell and viruses和ASFV infection assay小节
CypA-p72相互作用验证
重组Strep-p72三聚体与GST-CypA的用量、孵育条件(4°C 4 h或过夜)、竞争实验中CypA抑制剂浓度(5 μM)或抗体用量(10 μg)
阅读提示:Fig. 2A-C、Fig. 3F/H/J、Fig. 5B图注及Methods中Strep pull-down assay小节
p72降解途径与泛素化检测
MG132(10 μM, 24 h)、BafA1(200 nM, 24 h)、TAK-243(2 μM, 3 h)的处理条件;CHX(100 μM)处理时间点;变性IP条件
阅读提示:Fig. 4A、F、G-I及Methods中Cycloheximide chase assay和In vivo ubiquitination assay小节
CypA抑制剂对ASFV复制的影响
CsA、NIM811、Alisporivir的使用浓度(5-20 μM)、处理时间(24-72 h)、ASFV毒株(HLJ/18或HLJ/18-7GD)及MOI(0.1-1)
阅读提示:Fig. 5C-E、Fig. 6C-L、Fig. 7图注及Methods中ASFV infection assay小节
病毒工厂和病毒粒子组装观察
感染MOI(5)、抑制剂处理时间、透射电镜固定条件(2.5%戊二醛,4°C过夜)及病毒工厂定量方法
阅读提示:Fig. 8F-J图注及Methods中Immunofluorescence and confocal microscopy和Transmission electron microscopy小节