《甲型肝炎减毒的VP4肽通过分离孔的形成破坏胞膜》

  • 来源专题:病毒性肝炎防治
  • 编译者: 李爱花
  • 发布时间:2014-12-18
  • 衣壳结构蛋白成分膜活化肽帮助病毒在感染起始阶段攻克宿主膜屏障。已发现许多这种肽,且它们在膜融合或破坏中的作用通过生理学研究已得到描述。在小核RNA病毒家族中的多个成员中,VP4结构肽在细胞膜穿透中的作用已经明确。然而,该家族中的一个罕见成员,甲型肝炎病毒(HAV)膜穿透性衣壳成分相关的信息还很少。HAV的VP4肽与其他小RNA病毒同类不同的是,它在长度上明显较短,缺乏在VP4介导的膜穿透中关键的豆蔻酰化所需的信号。该研究首次报道了非典型HAV中的VP4含有重要的膜穿透活性。结合生理学方法和分子动力仿真研究,研究者发现VP4通过它的N端区整合到膜囊泡中,最终形成5-9nm直径的分离孔,引起无需改变囊泡总大小和形状的渗漏。之后又发现VP4的膜活性特异性针对在酸性pH 下晚期内涵体中模拟脂成分的囊泡。这些数据表明在HAV进入时,VP4可能对宿主内涵体膜的穿透和病毒基因组的释放起到重要作用。

    重要性:甲型肝炎病毒在人类通过粪口途径引起急性肝炎,在卫生条件较差的不发达地区流行更为明显。虽然有HAV疫苗,但费用昂贵,不利于发展中国家的普遍使用。由于培养的病毒生长非常缓慢,对HAV宿主病毒相互作用的研究由于缺乏起始物料而受到限制。HAV的宿主膜穿透行为是其生命周期中未知方面的一种,在病毒感染的起始阶段非常重要。研究表明HAV结构多聚蛋白成分中的小肽VP4可能对病毒进入过程中帮助病毒基因组通过细胞膜起到关键作用。这项研究有助于说明HAV起始宿主细胞相互作用的方式。

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  • 《Cell | NINJ1通过切割释放细胞膜介导的破膜机制》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-04-18
    • 2024年4月12日,美国哈佛医学院的吴皓研究组在Cell上发表题为NINJ1 mediates plasma membrane rupture by cutting and releasing membrane disks的文章,就NINJ1寡聚化并引发膜破裂的机制进行了深入研究。 Ninjurin (NINJ) 家族所包含的跨膜蛋白,最初被发现是一类黏附因子,在促进轴突损伤修复方面具有重要作用。这些蛋白在成人和胚胎组织中广泛表达,并且在神经系统内外都扮演重要角色。哺乳动物存在两个NINJ家族成员,NINJ1和NINJ2,它们共享保守的跨膜区域和高达约55%的同源序列,但与任何其他已知蛋白质没有显著的同源性。NINJ1(而非NINJ2)是GSDMD激活后细胞细胞焦亡或其他形式的裂解性细胞死亡中LDH释放所必需的。这一过程被认为涉及NINJ1在质膜上的寡聚化以诱导膜破裂;然而,尽管功能上证明了其重要性,NINJ1如何寡聚化并引发膜破裂的机制仍然不清楚。 作者首先展示了从NINJ1环中分割出的NINJ1寡聚体的冷冻电镜结构。每个NINJ1亚基由两亲性亚基(α1, α2)和跨膜螺旋(α3, α4)结构域组成,并主要通过跨膜螺旋和α1形成亚基链。α3和α4是弯曲的,且其中的甘氨酸残基对功能很重要。NINJ1寡聚体具有一个应面向膜的凹面疏水侧和一个由α1和α2形成的凸面亲水侧,而这些结构推测在激活时形成。因此,NINJ1在激活后形成水亲侧面以环绕膜片并释放它们,导致膜破裂为碎片。活细胞和超分辨成像展示了在质膜上形成的环状结构,这些结构可以释放到培养上清液中。通过脂质染色显示,释放的NINJ1环内含有膜结构。 综上所述,作者展示的数据揭示了一个NINJ1介导的膜破裂机制,这一机制有别于gasdermin介导的孔洞形成。尽管作者的研究展示了NINJ1介导的膜破裂的一个可行机制,并加以解释,但具体细节仍然需要深入研究。特别是,作者的研究没有解决在诱导裂解性细胞死亡时NINJ1是如何被激活的。一种可能性是离子流入,例如在GSDMD孔洞形成时的流入Ca2+。另一种可能性是膜张力的参与,在炎症小体激活时,NINJ1缺陷细胞中所形成大膜泡还没有合理解释。最后,作者所观察到NINJ2能够寡聚化但不破坏膜的现象十分有趣,NINJ1和NINJ2蛋白相关的其他功能也需要进一步阐明。
  • 《人体粘膜肥大细胞能够捕获HIV-1病毒并调节CD4+T细胞的转染》

    • 来源专题:艾滋病防治
    • 编译者:门佩璇
    • 发布时间:2016-01-14
    • 胃肠粘膜是HIV-1病毒入侵和增殖的主要位点,HIV-1在细胞间的传播是病毒粘膜传播中至关重要的环节。肥大细胞主要分布于机体与外界环境接触的部位,如皮肤、胃肠道和生殖道粘膜等,是病毒早期入侵机体的主要靶点。近年来,肥大细胞在抵御细菌、病毒、寄生虫等病原体入侵方面发挥的重要作用日益受到广泛关注。有研究表明,肥大细胞在HIV感染女性的生殖器粘膜上密度显著增加。肠道肥大细胞表达有多种病原体相关分子模式(PAMPs),可对抗各种病毒、寄生虫和细菌感染。然而,肥大细胞在HIV-1感染中的作用及机制尚不清楚。 日前,来自中国科学院上海巴斯德研究所王建华课题组的研究者联合中国南京医科大学附属江苏省人民医院、上海市第六人民医院、上海市公共卫生临床中心,和美国美国Tulane灵长类研究中心等单位,共同开展研究,揭示了HIV-1黏膜感染(性传播)的新机制。研究结果已于近日在线发表于国际学术期刊《Journal of Virology》上。 研究从结肠癌旁组织黏膜中分离肥大细胞,发现其表达着多种HIV-1受体或辅佐受体,可被HIV-1直接感染;更为重要的是,肥大细胞还能表达C-型凝集素分子DC-SIGN、整合素α4β7及硫酸肝素等,作为HAF(HIV attachment factor)结合HIV-1,将捕捉到的感染性病毒颗粒传播给CD4+T细胞,从而扩大HIV-1病毒感染。 该研究结果揭示了肠道粘膜肥大细胞在HIV-1传播中的潜在作用和分子机制,为制定相应的HIV-1黏膜感染阻断策略具有重要意义。该研究得到了中国科学院、国家基金委及科技部艾滋病和病毒性肝炎重大传染病防治专项的资助。