IBDV感染在鸡API5的SUMO修饰中的作用研究

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API5是极其保守的凋亡抑制蛋白家族,广泛表达于人多种组织中,在肿瘤细胞中上调表达。API5调控E2F1依赖性的细胞周期和细胞凋亡,并能通过调节NF-κB和Erk信号通路来影响肿瘤细胞的增殖和转移。在禽传染性法氏囊病病毒(Infectious Bursal Disease Virus)感染DF-1细胞的亚细胞蛋白质组研究发现,鸡API5(chAPI5)蛋白上调表达,但作用机制尚不清楚。本研究试图制备抗鸡API5蛋白的特异性抗体,以此为基础进一步研究其生物学特性,并初步探究鸡宿主蛋白API5的SUMO化修饰与IBDV感染相互作用的机制。  以DF-1细胞的cDNA作为模板,扩增鸡API5编码区基因,并将其插入到原核表达载体PET-28a(+)中。将测序正确的PET-28a-chAPI5质粒转化到表达菌株BL21(Plyss)中,优化表达条件使chAPI5重组蛋白以可溶性形式大量表达。以纯化的chAPI5蛋白为免疫原免疫Balb/c雌鼠,制备单克隆抗体。经过3次有限稀释筛选后,获得2株分泌抗chAPI5蛋白的单克隆抗体杂交瘤细胞株,分别命名为2D5,3D8。2D5,3D8这两株单抗腹水效价分别为4.0×105,2.0×104。Western blot检测显示2株单抗均能识别DF-1细胞内源性API5蛋白;IFA分析表明这两株单抗与3Flag-chAPI5转染的DF-1细胞均有反应性而与未转染3Flag-chAPI5质粒的DF-1细胞无反应性。两株单抗的亚型均为IgG1/kappa。  利用制备的chAPI5抗体检测内源性鸡API5蛋白的表达情况,发现chAPI5存在大条带,体内和体外实验显示chAPI5蛋白能够发生SUMO化修饰;K404是chAPI5发生SUMO3修饰的关键位点;K404和K474是其SUMO1修饰位点;同时我们的研究还发现chAPI5的SUMO化修饰对其在亚细胞内的定位有着重要的影响,野生型的chAPI5主要定位于胞核,而chAPI5K404R向胞浆聚集。  chAPI5mRNA在鸡的不同组织器官中广泛表达,但相对转录水平没有明显的差异。不过,鸡传染性法氏囊病毒(IBDV)感染后,鸡法氏囊组织中chAPI5mRNA和蛋白显著上调表达,且具有一定的时间依赖性;令惊喜的是,IBDV感染上调本底chAPI5蛋白表达的同时抑制了其SUMO化修饰水平,且随着感染时间的延长甚至完全抑制了其SUMO化修饰。此外,研究还发现chAPI5与IBDV-VP3蛋白可发生直接结合,并且IBDV-VP3是通过CC3结构域与鸡API5发生相互作用的。体内和体外实验均表明IBDV-VP3蛋白可减弱鸡API5的SUMO3修饰。
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