脂筏在病毒感染中的作用

ISSN　100727626C

N　1123870ΠQ

中国生物化学与分子生物学报

2006年10月22(10):767～771

综述

脂筏在病毒感染中的作用

刘　坤

1),2)

,　姜　颖

1),2)3

,　贺福初

1),2),3)3

(1)军事医学科学院放射与辐射医学研究所,北京　100850;2)北京蛋白质组研究中心,北京　102206;3),上海　200032)

摘要　脂筏是细胞膜上富含鞘脂和胆固醇的微区结构信号分子和免疫受体,.,脂筏为细胞表面发生的蛋白质2蛋白质和蛋白质2.研究表明,很多病毒可以利用出芽.SV40、HIV等借助脂筏完成入侵以及流感病毒等利用脂筏完,并概述目前研究病毒与脂筏相互作用的方法及存在的问题.深入研究脂筏在病毒感染中的作用,将有助于对病毒与宿主细胞的相互作用的理解,从而可能发现新的、有效的对抗病毒的方法.关键词　脂筏;病毒感染;病毒组装中图分类号　Q28

RoleofLipidRaftsinVirusesEntryandAssembly

LIUKun

2)

3)

1),2)

,JIANGYing

1),2)3

,HEFu2Chu

1),2),3)3

(1)BeijingInstituteofRadiationMedicine,Beijing100850,China;

BeijingProteomeResearchCenter,Beijing102206,China;

InstitutesofBiomedicalSciences,FudanUniversity,Shanghai200032,China)

Abstract　Theplasmamembranecontainsdetergent2insolubleraftmicrodomainthatareenrichedinsphingolipidsandcholesterol.Lipidraftsareubiquitousincellmembranesystem.Therearesomanysignaltransducerandimmuno2receptorsinlipidraftswhickhaveacentralroleincellularphysiologicalprocesses.Lipidraftsprovidethestructuralplatformsfornumerousprotein2proteinandlipid2proteininteractionsatthecellsurface.Considerablereportsdemonstratethatmanyvirusesinteractwithlipidrafts,entryhostcells,assemblyandbuddingfromhostcellsbyhijackinglipidrafts.Inthispaper,wewilladdressthemechanismofvirusessuchasSV40,HIVentryhostcells,influenzavirusassemblyandbuddingfromhostcellsbylipidrafts.Progressinthemeansbywhichvirusesexploitraftscanpromotetheunderstandingofvirus2cellinteraction,andmightleadtonewtherapeuticstrategiestopreventoralleviatecertainviraldiseases.Keywords　lipidrafts;virusentry;virusassembly

　　细胞膜是介导和整合细胞与其周围环境间信息交流的特化结构,同时也是阻止病原入侵细胞的第一道屏障.经典的液态镶嵌模型(fluidmosaicmodel)认为,细胞膜是由镶嵌有蛋白的均质的脂质组成.但很多研究发现,细胞膜并不是均质的,脂质也不是均匀分布在细胞膜上,而是形成一些特化的脂质结构,这些结构富含鞘脂(sphingolipids)、胆固醇(cholesterol),含这种结构的微区(microdomain)被称

[1,2]

为脂筏(lipidrafts).鞘脂和胆固醇对脂筏的形成和稳定至关重要.鞘脂通过极性头间的氢键彼此相连,非极性的脂肪酸链间的疏水范德华力起到稳定

氢键的作用.胆固醇则通过甾环与鞘氨醇、C32羟基

收稿日期:2006204210,接受日期:2006206216

北京市重大项目(No.H030230280410)重点资助课题

3

联系人　贺福初,Tel&Fax:86210268177417,86210268171208,E2mail:

hefc@http://doc.guandang.net;姜颖,Tel:86210267468013,Fax:86210280705155,E2mail:jiangy@http://doc.guandang.net

Received:April10,2006;Accepted:June16,2006

SupportedbyMajorProgramsofBeijing(No.H030230280410)

3

CorrespondingauthorHeFu2Chu,Tel&Fax:86210268177417,862102

68171208,E2mail:hefc@http://doc.guandang.net;JiangYing,Tel:86210267468013,Fax:86210280705155,E2mail:jiangy@http://doc.guandang.net

与极性头间形成的氢键稳定脂筏结构.脂筏中也驻留有一些蛋白,或在适当的刺激下招募一些蛋白到

[3]

脂筏中来.脂筏在富含鞘脂和胆固醇的膜结构如细胞质膜、内吞体膜等中广泛存在.脂筏具有两个重要特性.一是可以选择性地富集某些蛋白,而将另一些蛋白特异性地排除在外.蛋白与脂筏间的相互作用是动态的,只有少数起维持脂筏结构作用的蛋白长久驻留在脂筏中;而大多数脂筏相关的蛋白只作短暂停留,它们利用脂筏来完成信号转导或胞外定位.脂筏的这种特性,上的蛋白变得区域化,脂,存在较大差异,,功能相关的脂筏可以相互融合,形成更大的脂筏域以协助完成特定功[2]

能.借助这两个特性,脂筏为调控大量发生在细胞表面的蛋白质2蛋白质和蛋白质2脂类分子之间的相互作用提供了一个平台.脂筏中选择性富集的蛋白多为重要的信号分子和免疫受体,它们在膜运输、蛋白分选以及细胞增殖、凋亡、迁移和黏附等过程中发挥着重要作用.面对病原入侵,细胞借助脂筏来调节防御反应中的信号转导事件,如参与免疫系统的激活.但病原体在进化和变异过程中,已经拥有了借助脂筏逃避宿主免疫监视的能力,很多病毒就可以通过脂筏完成其对宿主的感染.本文将综述脂筏在病毒感染过程中的作用.

离子型去垢剂如TritonX2100的提取,用密度梯度离心分离细胞组分时,脂筏会漂浮在低密度区.通常情况下,MHCI类分子很少能在去垢剂抵抗的膜组分中检测到;但当病毒感染时,这种膜组分中可以检测到富集有大量的MHCI类分子.以上结果提示,脂筏参与了SV40病毒入侵细胞的过程,但目前仍不清楚是由于SV40的结合促使MHCI类分子结合到已,还是细胞膜穴样内陷2.另-埃可病毒(echovirus1,.用实时监控显微镜(video2enhancedlivemicroscopy),可以明显观察到荧光标记的EV1被摄入到由绿色荧光标记的caveolin21组成的小窝体(caveosome).EV1的感染需要借助动力蛋白Ⅱ(dynaminⅡ)、胆固醇等来完成

[5]

.

包膜病毒的内化和Π或融合过程中也利用脂筏来完成.这类病毒大多通过与细胞膜融合进入细胞,这一过程需要借助病毒表面糖蛋白的构象从自然状态转变为融合激活状态.有些病毒的融合过程是pH依赖的,内化了的病毒将被运送到特定内吞区室(endocyticcompartment)中,如赛姆利基森林病毒(Semliki2forestvirus,SFV).而SFV的融合依赖于细胞膜上胆固醇和鞘脂的存在,这提示宿主细胞的脂筏可能参与了这一过程.研究发现,SFVE1蛋白与DRMs存在关联关系,E1插入脂筏中可以促进病毒与宿主细胞的融合,推测其机制可能是由于E1的插入诱导了相关脂筏间的融合,从而增加了膜表面局部区域内E1蛋白的浓度,促进了病毒与细胞的融合.但是,当用雄甾烯二酮代替胆固醇,使宿主细胞不能有效生成

DRMs,对E1蛋白的插入和病毒与宿主细胞的融合却没有产生任何影响;而当用二棕榈酰磷脂酰胆碱代替鞘脂,这样虽然不影响DRMs的形成,但却阻止了E1蛋白构象的改变和插入.因此推测,SFV与宿主细胞的融合可能并不依赖脂筏的存在,但融合却有可能在脂筏上完成,这是因为脂筏

[6]

中富集有胆固醇和鞘脂.

也有些包膜病毒进入宿主细胞,是通过非pH依赖的融合过程,如HIV.HIV21表面蛋白ENV是由非共价结合的2个亚基———gp120和gp41组成的Ⅰ型整合膜蛋白.病毒进入细胞过程中,gp120亚基结合作为病毒受体的CD4和作为共受体的趋化因子受体家族成员CCR51这一过程由gp41介导,同时需要4～6个CCR5受体、很多CD4分子和3～6个

1　作为病毒感染的通道

在病毒感染早期阶段,病毒通过与细胞表面的受体结合进入细胞.对于大多数非包膜病毒,病毒黏 …… 此处隐藏：10846字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……