J Virol | Rac1-PAK1-Arp2/3信号轴调控CHIKV nsP1诱导的丝状突起及最佳病毒基因组复制

文摘   2024-10-23 00:01   浙江  


基孔肯雅病毒(CHIKV)是一种通过蚊子传播的RNA病毒,能够引起严重的关节炎症状。CHIKV的非结构蛋白1(nsP1)在病毒感染过程中扮演着关键角色,能够重塑宿主细胞膜,形成促进病毒复制的细胞结构。然而,nsP1如何调节这些细胞结构的形成以及这些结构如何促进病毒复制的分子机制尚不清楚。

2024年9月19日,发表在Journal of Virology上题为The Rac1-PAK1-Arp2/3 signaling axis regulates CHIKV nsP1-induced filopodia and optimal viral genome replication的研究以寨卡病毒(CHIKV)为模型,探讨nsP1诱导的膜变形及其在病毒复制中的作用,旨在深入理解这一病毒如何通过操控宿主细胞结构实现有效复制。



文章要点

1) nsP1诱导的膜变形被鉴定为动态的富含肌动蛋白的膜延伸。研究发现,nsP1表达会在宿主细胞中产生富含肌动蛋白的伪足和薄片,这些结构显示出高度的动态性,指示nsP1在膜重塑过程中的重要作用。
 

图1 CHIKV nsP1诱导的细胞膜变形


2) Rac1和PAK1在nsP1诱导的膜重塑中起关键作用。Rac1作为小GTP酶,调控了nsP1诱导的膜变形,而PAK1则是Rac1的下游效应分子。研究显示,Rac1和PAK1的活性增加促进了肌动蛋白的聚合,进而增强了膜突起的形成。

 

图2 Rac1 GTPase在nsP1诱导的细胞膜变形中的关键作用


3) Arp2/3复合体的激活促进了膜突起的形成。通过Arp2/3复合体的介入,nsP1诱导的膜突起得到了进一步的增强。Arp2/3复合体在肌动蛋白网络的形成中发挥了重要作用,进一步支持了膜突起的生长和维持。

 

图3 Arp2/3复合体的激活促进了膜突起的形成


4) 抑制Rac1-PAK1-Arp2/3信号轴降低了CHIKV的基因组复制。通过抑制Rac1或PAK1的活性,研究观察到病毒基因组复制显著下降,表明nsP1诱导的膜重塑与病毒复制之间存在直接联系。


5) 膜突起的形成与病毒粒子的释放有关。研究结果表明,nsP1诱导的膜突起不仅与病毒基因组的复制有关,还可能促进病毒粒子的释放,从而提高病毒的传播能力。

 

图4 膜突起的形成与病毒粒子的释放有关


小结

本研究揭示了Rac1-PAK1-Arp2/3信号轴在CHIKV nsP1诱导的膜重塑及病毒复制中的关键作用,提供了对阿尔法病毒如何通过操控宿主细胞结构促进自身复制的深刻理解。这一发现为未来开发针对阿尔法病毒感染的抗病毒策略提供了新的潜在靶点,可能有助于控制相关疾病的传播。


参考文献

Aïqui-Reboul-Paviet O, Bakhache W, Bernard E, Holsteyn L, Neyret A, Briant L. The Rac1-PAK1-Arp2/3 signaling axis regulates CHIKV nsP1-induced filopodia and optimal viral genome replication. J Virol. 2024 Sep 19:e0061224.

https://doi.org/10.1128/jvi.00612-24.


撰文丨Little Finger
制版丨SuSu




Immunity Advances
关注免疫学最新研究进展,分享科研经验,科学照亮你我!
 最新文章