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客户文献 | PLOS Pathog:糖基化介导宿主抵御EB病毒的新防御机制

2018-10-31
中科新生命
2875

说起糖基化,相信不难达成共识的是,糖基化是众多的修饰中最为复杂的修饰之一,而糖类其作为一类重要的生物分子其功能多种多样,而在病毒感染宿主细胞的过程中也是如此,大多数病毒(HIV、SARS、HBV、流感病毒等)都是由糖链介导的入侵宿主细胞的,此外,糖基化在病毒蛋白折叠运输以及病毒与宿主免疫等过程中均具有重要作用。


本期,小编将为大家带来一篇客户文献,该文章是中山大学肿瘤防治中心曾益新院士课题组近日在病原学领域权威杂志PLOS Pathogens上的发文,该文揭示了宿主抵抗EB病毒的新型病毒防御机制:上皮细胞通过识别EB病毒包膜蛋白gB上的糖基从而靶向降解gB,最终宿主削弱子代病毒感染能力,其中糖基化位点的鉴定由中科新生命助力完成。



文献小笔记

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PLOS Pathogens IF=6.158



文章简介


Epstein-Barr病毒(EB病毒)属于γ疱疹病毒亚科,是传染性单核细胞增多症的病原体,此外EB病毒与鼻咽癌、儿童淋巴瘤的发生有密切相关性,被列为可能致癌的人类肿瘤病毒之一。


EB病毒和宿主的相互作用关系非常复杂,在病毒入侵的过程中,EB病毒编码的病毒糖蛋白gB在病毒包膜与宿主细胞膜的融合过程中起核心作用。然而,在体外,主要由于EB病毒包膜表面糖蛋白gB的丰度低下,EB病毒感染上皮细胞的效率很低。以往研究发现,EB病毒gB在宿主细胞的加工过程中滞留在内质网上,无法通过后续的分泌途径到达质膜。但是,关于宿主如何限制gB加工成熟的机制一直不清楚。


为了寻找调节EB病毒包膜糖蛋白gB的宿主因子,曾益新院士团队在鼻咽上皮细胞中进行了gB的亲和纯化,并找到了宿主蛋白FBXO2(F-box only protein 2)与gB紧密结合。FBXO2属于SCF E3泛素连接酶复合物的接头蛋白,其能识别底物上的甘露糖糖基以降解靶蛋白。经过对纯化gB蛋白的鉴定发现,gB是个单纯高甘露糖修饰的糖蛋白,其在胞外域有7个糖基化位点,而FBXO2则通过直接结合在这些高甘露糖部分从而与gB发生相互作用(图1.)。随后,该相互作用使得FBXO2通过泛素化-蛋白酶体途径促进gB的降解,而该降解正是削弱子代病毒感染能力的原因。当表达功能丧失的FBXO2后,gB将顺利地从内质网运输到宿主的细胞膜表面,相应的,其包装出来的子代EB病毒的感染能力也大幅增强。有意思的是,FBXO2只在EB病毒复制活跃的上皮细胞中表达,而在B细胞中不表达,且病毒感染进一步增强了FBXO2的表达水平。


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图1. EB病毒 gB的N-linked高甘露糖糖基化介导FBXO2与gB的相互作用。


最终,根据以上研究结果,研究人员提出宿主限制gB蛋白加工成熟以抵御EB病毒入侵的模型(图 2.)。模型认为,B淋巴细胞包装出gB丰度较高的EB病毒颗粒入侵上皮细胞后激活上皮细胞合成FBXO2,FBXO2识别内质网上被偶尔反转到胞质面的高甘露糖修饰的gB并通过蛋白酶体降解,从而打断了gB从内质网向质膜的加工运输,包装出的子代病毒由于gB含量不足,因此感染能力下降。


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图2. FBXO2介导的N-糖基化依赖的gB降解



文章总结


该研究首次发现上皮细胞通过控制EB病毒表面糖蛋白的丰度以削弱子代病毒感染能力的防御机制,提示EB病毒表面gB的含量可能作为感染风险的重要指标,为未来的疫苗研发和鼻咽癌的防治提供了重要思路。


更值得一提的是,该研究结果突出了高甘露糖修饰gB的意义,揭示了一种涉及糖蛋白稳态调节的新型宿主防御机制。鉴于蛋白质N-糖基化修饰主要在复杂的多细胞或组织形成过程中起关键作用,对糖基化位点鉴定等对于推动研究进展有重要帮助。目前中科新生命可提供专业的糖基化修饰鉴定及其他各类修饰等相关服务,如果您对修饰相关的研究感兴趣,欢迎咨询。