欧洲海鲈RTP3蛋白的功能评估及其对RGNNV复制的影响

《Fish & Shellfish Immunology》:Functional assessment of European sea bass RTP3 proteins and their effect on RGNNV replication

【字体: 时间:2025年11月23日 来源:Fish & Shellfish Immunology 3.9

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  欧洲海鲈鱼RTP3 X1和X2蛋白通过抑制mx和tnf-α基因表达、增强氧化应激耐受(X1更显著)以及诱导凋亡(X1独有)影响抗RGNNV活性,X2具抗病毒性而X1呈现促病毒效应。

  
帕特里夏·莫雷诺(Patricia Moreno)| 丹尼尔·阿尔瓦雷斯-托雷斯(Daniel Alvarez-Torres)| 埃丝特·加西亚-罗萨多(Esther Garcia-Rosado)| 朱莉娅·贝哈尔(Julia Bejar)| M. 卡门·阿隆索(M. Carmen Alonso)
马拉加大学(Universidad de Málaga),微生物学系(Departamento de Microbiología),理学院(Facultad de Ciencias),邮编29071,马拉加,西班牙

摘要

RTP3蛋白似乎在欧洲海鲈(European sea bass)对NNV感染的先天免疫反应中起着重要作用,但其具体机制尚不清楚。本研究全面探讨了欧洲海鲈RTP3蛋白(RTP3 X1和RTP3 X2)的抗RGNNV活性,并探索了几种可能的作用机制。作为研究起点,将海鲈的rtp3 X1和rtp3 X2基因克隆到表达载体中,并转染到E?11细胞系中,以获得稳定表达RTP3 X1和/或RTP3 X2的细胞。实验结果表明,RTP3 X2具有抗病毒作用,而RTP3 X1则具有促病毒作用。功能评估显示,这两种蛋白(单独或共同表达)均能抑制mx和tnf-α基因的诱导,并增强细胞对氧化应激的耐受性,其中RTP3 X1表达细胞的耐受性尤为显著。此外,只有RTP3 X1能促进未感染细胞的凋亡。因此,凋亡和氧化应激耐受性可能与RTP3 X1的促病毒作用有关。
这些结果表明,欧洲海鲈的RTP3 X1和RTP3 X2是多功能蛋白,可能影响多种细胞功能,为进一步研究其作用机制提供了基础。

引言

受体转运蛋白3(RTP3)属于受体转运蛋白家族(RTP),其生物学作用尚不明确。在哺乳动物中,RTP3被描述为一种肿瘤抑制蛋白,与骨组织结构不稳定有关,并在干扰素(IFN)-α的作用下表达[1]。在鱼类中,rtp3基因被发现在大西洋鲑鱼(Salmo salar)中对多种病毒感染有强烈诱导反应[2,3],同时在塞内加尔鳎鱼(Solea senegalensis)、亚洲海鲈(Lates calcarifer)和欧洲海鲈(Dicentrarchus labrax)感染神经坏死病毒(NNV)后也有所表达[4,5,6]。此外,亚洲海鲈rtp3基因3′非编码区的一个微卫星区域存在的差异与该物种对NNV感染的抵抗力显著相关[7]。综合这些发现,该基因在调节NNV感染进程中的潜在作用仍有待进一步验证。
NNV(属于Betanodavirus属)是引起病毒性神经坏死(VNN)的病原体,这种疾病会影响多种养殖鱼类,尤其是幼体和幼鱼阶段,导致高死亡率。NNV基因组由两个单链正义RNA片段组成:RNA1(编码病毒聚合酶)和RNA2(编码衣壳蛋白CP)。此外,还从RNA1的3′端合成一种亚基因组RNA(RNA3,编码非结构蛋白B1和B2)[8]。根据RNA2片段中的变异区域,NNV被分为四种具有不同宿主特异性的基因型[9]。迄今为止,在欧洲海鲈中仅检测到条纹杰克鱼神经坏死病毒(SJNNV)和红点石斑鱼神经坏死病毒(RGNNV)这两种基因型,其中只有RGNNV与自然暴发相关,给水产养殖业带来了重大经济损失[10]。
在欧洲海鲈中发现了两个rtp3基因(rtp3 X1和rtp3 X2)[11]。这两个基因的序列相似度较低(63.5%),并在接种RGNNV分离株、细菌脂多糖(LPS)或多聚肌苷:多聚胞苷酸(poly I:C)后,在脑部和头肾中显著上调,因此被归类为干扰素刺激基因(ISGs)。病毒感染时,rtp3 X2在脑部的表达量上调最为显著(变化值为1304倍)[11]。这些基因编码的蛋白质具有67.9%的序列同源性,含有锌结合结构域(所有RTP家族成员中均存在该结构域),但缺乏哺乳动物RTP3蛋白中的跨膜结构域[11]。
欧洲海鲈的RTP3蛋白似乎通过尚未明确的机制在该物种对NNV感染的先天免疫反应中起重要作用。本研究利用稳定表达RTP3 X1和/或RTP3 X2蛋白的E?11细胞,阐明了这两种RTP3异构体的活性和功能机制。
细胞系和病毒
E?11细胞[12]对NNV复制具有高度敏感性,通常在含有10%胎牛血清(FBS)、100单位/mL青霉素和10毫克/mL链霉素(Sigma-Aldrich?,德国)的Leibovitz L-15培养基(Gibco,纽约,美国)中25°C培养至细胞融合。为防止支原体干扰,定期使用噻胺ulin和米诺环素(BM-Cyclin,Roche Diagnostics,S.L.U,瑞士)进行检测和处理。
结果
本研究中使用的三个细胞系是通过数周的抗生素筛选获得的。未经处理的细胞以及经poly I:C刺激或感染RGNNV分离株的细胞均表现出转录的持续性和稳定性。此外,这三个细胞系的生长表现与E?11对照细胞相当(数据未显示)。因此,这些细胞系被认为是适合进一步研究的工具。
讨论
本研究首次对欧洲海鲈的RTP3 X1和RTP3 X2进行了功能表征,评估了它们的抗RGNNV活性,并探讨了几种可能的作用机制。这些研究是在体外进行的,使用的是永久转染了欧洲海鲈rtp3基因的E?11细胞。
通过比较RTP3表达细胞和非表达细胞中的病毒复制情况,研究了欧洲海鲈RTP3蛋白的抗病毒活性(单独或联合使用)。
作者贡献
PM:负责研究设计、方法学、撰写论文和编辑工作以及资金申请。DA-T:负责研究设计和方法学。EG-R:负责概念构思、审稿和编辑。JB:负责概念构思、审稿和编辑。MCA:负责概念构思、撰写初稿、监督和资金申请。
致谢
本研究得到了西班牙政府项目PID2020-115954RB-I00/AEI/10.13039/501100011033以及安达卢西亚政府经济与知识部/欧盟FEDER 2014–20计划(UMA20-FEDERJA-103)的支持(Junta de Andalucía)。开放获取费用的资助由马拉加大学(Universidad de Málaga/CBUA)提供。
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