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WSSV病毒受体对虾类白斑综合症起决定作用造成感..(二)

2020.2.07

此外,抗体阻断试验显示,用MjpIgR免疫的虾中vp28的表达降低,表明抗MjpIgR抗体阻断了血细胞和肠膜上的结合位点(图2H)。 综上所述,这些结果提示MjpIgR促进了虾中WSSV的增殖。为进一步探讨其功能,以Trx-His标签mRNA为对照,通过MjpIgR mRNA注射进行了MjpIgR的过表达。 在mRNA注射后24小时,MjpIgR过表达组的血细胞和肠中成功表达了MjpIgR蛋白(图2I)。 然后用WSSV攻击虾。 与Trx-His标签mRNA组相比,MjpIgR过表达组的WSSV增殖显着增加(图2J)。 通过测试WSSV拷贝数,在肠中获得了相似的结果(图2K)。 抗VP26抗体检测到的WSSV蛋白质水平在血细胞和肠中增加(图2L)。 通常,这些数据表明MjpIgR促进了虾中WSSV的增殖。


图2 MjpIgR促进WSSV 在虾体内增殖

  1. WSSV感染后,MjpIgR寡聚为四聚体并被内化到血细胞的细胞质中

为了分析MjpIgR在WSSV增殖中的可能机制,检测了MjpIgR寡聚和内在化。首先使用天然PAGE分析重组MjpIgR(rMjpIgR)的寡聚,结果表明rMjpIgR在体外形成了不同的寡聚体(图3A)。进一步的研究表明,天然MjpIgR形成了四聚体,由WSSV体内攻击后的分子量决定(图3B)。我们进行了免疫细胞化学检测,使用抗MjpIgR抗体检测MjpIgR的亚细胞定位。在正常条件下,MjpIgR主要位于细胞膜上(图3C顶部面板)。 WSSV攻击后,随着攻击时间从15分钟增加到60分钟,MjpIgR逐渐从表面移至细胞质(图3C)。这些结果表明,MjpIgR的内在化可能与WSSV的胞吞作用有关。我们使用蛋白质印迹进一步分析了血细胞膜和细胞质中的MjpIgR。结果表明,随着WSSV攻击时间的增加,血细胞膜中的MjpIgR水平略有下降。然而,其水平在各时间点之间没有显着差异(图3D左图)。WSSV感染后血细胞的细胞质中MjpIgR水平显着增加(图3D右图)。这些结果表明,MjpIgR从膜内化到细胞质中,这种内在化可能与WSSV的内吞作用有关。pbe1突变体幼苗比野生型幼苗对盐和ABA处理更敏感。

  1. MjpIgR与WSSV在血细胞中共定位

为了确定WSSV的内吞作用是否需要MjpIgR的内在化,进行了免疫细胞化学分析以检测MjpIgR与WSSV的共定位。在WSSV注射后15分钟观察到MjpIgR与Dil标记的WSSV的共定位(图4A),并且共定位速率从15分钟增加到60分钟,并且WSSV在60分钟时移至核周位置(图4B)。结果表明MjpIgR可能是WSSV的受体,它参与了虾WSSV的胞吞作用。 为了进一步证实结果,在MjpIgR的RNA干扰后进行了流式细胞仪。 结果显示,在MjpIgR的RNAi后,血细胞中WSSV颗粒的内在化速率降低了(图4C和4D)。 这些结果表明,WSSV的内吞作用需要在虾血细胞中内化MjpIgR,而MjpIgR可能是WSSV的受体。

图4 MjpIgR与WSSV在血细胞中共定位。

创新点

在本研究中,我们确定了WSSV进入和感染的关键受体MjpIgR。 MjpIgR的胞外域可与WSSV包膜蛋白VP24相互作用,而胞间域可与MjCaM相互作用。 MjCaM招募了Mjclathrin和AP-2衔接子复合体,这些复合体也与病毒进入有关。因此,WSSV通过pIgRCaM-网格蛋白内吞途径进入宿主细胞。从日本支原体获得的MjpIgR序列具有三个免疫球蛋白结构域,并且是IgSF的成员。作为细胞粘附分子,IgSF是细胞表面或可溶性蛋白质的大蛋白超家族,参与细胞的识别,结合或粘附过程。通过BLAST分析,观察到日本分枝杆菌的IgSF成员与法西林分子,尤其是法西林III相似。但是,通过域结构比较(S1图),我们发现Fasciclin I包含Fas 1(Fascilin样)域,Fasciclin II包含Ig和FN3(纤连蛋白3型)域,而Fasciclin III包含Ig或Ig样域,除了跨膜图案。与聚合免疫球蛋白受体(pIgR)相比,IgSF成员的结构域来自日本分枝杆菌与脊椎动物pIgR非常相似。系统发育分析还表明,日本血吸虫的IgSF成员与脊椎动物的pIgR相似。

因此,我们将来自库鲁玛虾的IgSF命名为pIgR样蛋白(MjpIgR)。在本研究中,携带WSSV颗粒的MjpIgR作为WSSV的受体进入血细胞并引起虾的全身感染。包括pIgR在内的大多数IgSF成员是I型跨膜蛋白,其包含细胞外结构域(包含一个或多个) Ig样结构域),单个跨膜结构域和胞质区域。这些IgSF蛋白可以通过其N端Ig样结构域介导粘附,该结构通常会结合细胞表面上具有相同结构的其他Ig样结构域,或者与其他分子(例如整联蛋白和碳水化合物)相互作用。这表明IgSF分子可以形成均聚物。在我们的研究中,我们发现MjpIgR在体内形成四聚体并与WSSV的VP24相互作用。

几类分子被包括唾液酸部分和整联蛋白在内的各种病毒利用作为受体。特别是,许多IgSF蛋白(例如pIgRs)已被鉴定为病毒受体,例如HIV受体(T细胞表面糖蛋白CD4),主要的鼻病毒受体(细胞内粘附分子-1)以及脊髓灰质炎病毒受体和腺相关病毒病毒受体。在我们的研究中,我们发现MjpIgR与WSSV的VP24相互作用,并且被WSSV用作其进入细胞的受体。


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