address2arrow-email-sendarrow-rightbtn-right-arrowbubbleclosecomment-arrow-answerenvelopeeyefriendshamburgerheartHeart copy 26heart-emptyhomehumanlikelk-bubblelk-eyeHeart copy 26lk-pencilloginnav-editnav-eyenav-newsnav-starnav-userloginnext-arrow-rightpagination-lastpagination-nextShape 19 copysearchstarstar-fulluserBriefcaseCard
21 Сентября, 2018

Найден ген, продукт которого блокирует репликацию флавивирусов

Исследователи из Юго-Западного медицинского центра Университета Техаса идентифицировали ген, помогающий клеткам человека противостоять флавивирусной инфекции. Эти вирусы вызывают такие опасные заболевания как лихорадки денге, Западного Нила, Зика, желтую лихорадку. Впервые для идентификации такого гена был использован скрининг библиотеки клеток с нокаутированными CRISPR генами.

Credit: Edgloris Marys | Dreamstime.com

Credit: Edgloris Marys | Dreamstime.com

Подготовил Александр Колесников

Основным индуктором антивирусного ответа в случае флавивирусов является интерферон-альфа, который активирует сотни генов в ответ на инфекцию. Некоторые из них являются конечными эффекторами, непосредственно влияющими на жизненный цикл вируса. Однако, информации о таких эффекторах немного. Исследователи из Техаса использовали технологию CRISPR для поиска эффекторов интерферонового ответа, действующих против флавивирусов.

«Геномные скрининги с использованием метода CRISPR проводились в других исследованиях, чтобы обнаружить гены, необходимые для флавивирусной инфекции. Мы первыми использовали эту технологию, чтобы идентифицировать гены, которые инфекцию ингибируют», — сказал Джон Шоггинс, ведущий автор работы.

У млекопитающих имеется естественная активация защиты от вирусной инфекции, основанная на сигналах от интерферона-альфа сотням различных генов.

Экспериментальная идея состояла в том, что библиотеку клеток печени, в каждой из которых один из 19000 генов был инактивирован методом геномного редактирования с использованием CRISPR-Cas, стимулировали интерфероном и инфицировали вирусом-репортером (вирусом жёлтой лихорадки YFV-Venus, кодирующим флуоресцентный белок Venus). Клетки, в которых активация интерфероном была неэффективной, накапливали флуоресценцию и отбирались клеточной сортировкой. Отсутствие ответа на интерферон означало, что какой-то из генов-супрессоров инфекции был инактивирован, и это можно было определить высокопроизводительным секвенированием. Результатом работы являлась идентификация гена IFI6 как основного кандидата на роль супрессора вирусной инфекции под действием интерферона-альфа.

В серии экспериментов исследователи попытались выяснить механизм защиты от вируса под действием IFI6. Вначале было установлено, что экспрессия привнесённого извне гена супрессирует YFV-Venus в различных типах клеток, в том числе в первичных культурах клеток человека. Дальнейший анализ показал, что инактивация IFI6 не блокирует индукцию других интерферон-зависимых генов и не вызывает значительных изменений транскриптома. Поэтому, заключили исследователи, IFI6 не оказывает плейотропного воздействия, и, вероятно, является прямым эффектором антивирусной активности.

Структура белка IFI6 указывает на его мембранную локализацию. Последующий анализ показал, что IFI6 локализуется в мембране эндоплазматического ретикулума (ЭР), и что наиболее вероятный способ блокировки инфекции — ингибирование инвагинации мембраны ЭР, необходимого для работы репликационного комплекса флавивирусов.

Проведённая работа ещё раз продемонстрировала высокую эффективность скрининга библиотек клеток с инактивированными CRISPR генами для анализа взаимодействия патоген-хозяин. Обнаруженный белок IFI6 является высокоспецифичным ингибитором флавивирусной инфекции и не блокирует размножение коронавируса и вируса гепатита С, репликация которых имеет сходный механизм. Это позволяет предположить, что млекопитающие могли развить другие способы противодействия размножению вирусов в ЭР, и исследования, проведённые с библиотеками отредактированных CRISPR клеточных линий, могут выявить эти механизмы. Также весьма вероятно, что изучение молекулярных основ воздействия IFI6 на репликацию флавивирусов позволит разработать новые антивирусные препараты.

Источник

R. Blake Richardson R.B. et al. // A CRISPR screen identifies IFI6 as an ER-resident interferon effector that blocks flavivirus replication // Nature Microbiology, 2018. DOI: 10.1038/s41564-018-0244-1

Цитата по ньюс-релизу

201
0
Лидеры мнений
Лидеры отрасли
  • FUTURE
    13
САМЫЕ ОБСУЖДАЕМЫЕ ТЕМЫ ФОРУМА
Поиск материалов по тегам