IFITMs from Mycobacteria Confer Resistance to Influenza Virus When Expressed in Human Cells

doi:10.3390/v7062759

.2015年6月12日；7(6):3035-52.

doi:10.3390/v7062759。

分枝杆菌IFITMs在人细胞中表达后对流感病毒产生耐药性

威廉·J·梅尔文¹, Temet M McMichael公司², 尼古拉斯·M·切萨里诺^三, 乔斯林·C·哈赫⁴, 雅各布·S·尤恩特⁵

附属公司

¹俄亥俄州立大学微生物界面生物学中心微生物感染与免疫系，美国俄亥俄州哥伦布43210。wjamesmelvin@gmail.com。
²俄亥俄州立大学微生物界面生物学中心微生物感染与免疫系，美国俄亥俄州哥伦布43210。temet.mcmichael@osumc.edu。
^三俄亥俄州立大学微生物界面生物学中心微生物感染与免疫系，美国俄亥俄州哥伦布43210。chesarino.1@osu.edu。
⁴俄亥俄州立大学微生物界面生物学中心微生物感染与免疫系，美国俄亥俄州哥伦布43210。jocelyn.hach@gmail.com。
⁵俄亥俄州立大学微生物界面生物学中心微生物感染与免疫系，美国俄亥俄州哥伦布43210。yount.37@osu.edu。

PMID： 26075508
预防性维修识别码：项目经理4488726
内政部： 10.3390/v7062759

分枝杆菌IFITMs在人细胞中表达后对流感病毒产生耐药性

威廉·J·梅尔文等。病毒. 2015.

.2015年6月12日；7(6):3035-52.

doi:10.3390/v7062759。

作者

威廉·J·梅尔文¹, Temet M McMichael公司², 尼古拉斯·M·切萨里诺^三, 乔斯林·C·哈赫⁴, 雅各布·S·杨⁵

附属公司

¹俄亥俄州立大学微生物界面生物学中心微生物感染与免疫系，美国俄亥俄州哥伦布43210。wjamesmelvin@gmail.com。
²俄亥俄州立大学微生物界面生物学中心微生物感染与免疫系，美国俄亥俄州哥伦布43210。temet.mcmichael@osumc.edu。
^三俄亥俄州立大学微生物界面生物学中心微生物感染与免疫系，美国俄亥俄州哥伦布43210。chesarino.1@osu.edu。
⁴俄亥俄州立大学微生物界面生物学中心微生物感染与免疫系，美国俄亥俄州哥伦布43210。jocelyn.hach@gmail.com。
⁵俄亥俄州立大学微生物界面生物学中心微生物感染与免疫系，美国俄亥俄州哥伦布43210。yount.37@osu.edu。

PMID： 26075508
预防性维修识别码：项目经理4488726
内政部： 10.3390/v7062759

摘要

脊椎动物中发现的干扰素诱导的跨膜蛋白（IFITM）可限制特定病毒的感染。已知IFITM3对限制小鼠和人类的流感病毒感染至关重要。脊椎动物IFITM被假设是从细菌到原始单细胞真核生物的水平基因转移中获得的。由于细菌IFITM与人类IFITM3具有最小的氨基酸同一性，我们假设对人类细胞中细菌IFITM的检查将深入了解IFITM抗病毒活性所需的基本特征。我们检测了来自禽分枝杆菌和脓肿分枝杆菌的IFITM的潜在抗病毒活性。这两种IFITM在人类细胞中均对流感病毒具有中等程度的耐药性，并将其鉴定为IFITM3的功能同源物。对细菌IFITMs和IFITM3共享的序列元素进行分析，确定了两个疏水结构域，即假定的S-棕榈酰化位点和与IFITM3相互作用相关的保守苯丙氨酸残基，这些都是IFITM3-抗病毒活性所必需的。我们观察到，与IFITM3一样，细菌IFITM也是S-棕榈糖基化的，尽管程度较低。我们还证明了细菌IFITM与IFITM3共免疫沉淀的能力，这表明形成了复合物，并且还观察到细菌IFITMs与IFITM2的强共定位。然而，分枝杆菌IFITM缺乏脊椎动物IFITM3中保守的内分泌靶向基序。因此，当这些细菌蛋白单独表达时，与组织蛋白酶B阳性内溶酶体隔室（IFITM3依赖型流感病毒限制的主要位点）的共定位作用减弱。尽管脊椎动物IFITM的确切进化起源尚不清楚，我们的结果支持了一个模型，即将细菌IFITM基因转移到真核细胞可能提供了对抗病毒感染的选择性优势，这一优势在脊椎动物进化过程中得到了完善，包括S-棕榈糖基化和定位到内吞病毒贩运部位的更强大信号。

关键词：IFITM3；流感病毒；干扰素诱导的跨膜蛋白；棕榈酰化；病毒限制。

PubMed免责声明

数字

图1
分枝杆菌IFITM与脊椎动物IFITM不同，但具有某些共享氨基酸序列元素。(A类)利用Clustal Omega比对生成的分枝杆菌IFITM的系统发育树。显示了每个IFITM的分枝杆菌种类和相应的UniProt登录号。MAB的IFITM(*脓肿分枝杆菌*)和MAV(*鸟型结核杆菌*)选择用于进一步调查的内容用蓝色文本和星号表示；(B类)人（h）IFITM3、鼠（m）IFITM2、hIFITM1、MAB IFITM和MAV IFITM的校准。疏水结构域（HD）1用红色条高亮显示，HD2用绿色条高亮显示。hIFITM3和mIFITM3的YxxΦ基序呈紫色阴影。已知*S公司*-hIFITM3、mIFITM2和hIFITM1中的棕榈酰化半胱氨酸，以及潜在的*S公司*-MAB和MAV IFITM中的棕榈酰化半胱氨酸呈红色阴影。已知参与IFITM3二聚化的苯丙氨酸，以及MAB和MAV IFITMs中的同源苯丙氨酸呈蓝色阴影。hIFITM1的双碱基KRGY内吞基序为橙色阴影；(C类)通过比较分枝杆菌IFITM与hIFITM3或(天)hIFITM1。对于(C类)和(天)，还显示了mIFITM3的氨基酸百分比恒等式，以进行比较。

图2
人IFITM3的N-末端HA标记不影响其抗流感病毒活性。(A类)用空载体或表达人HA-IFITM3或未标记人IFITM3的载体转染HEK293T细胞。以IFITM3抗体和GAPDH抗体作为负荷对照，通过Western blotting检测细胞裂解物；(B类)在中处理的单元格(A类)用抗IFITM3抗体通过流式细胞术染色进行检测。细胞在IFITM3阳性细胞上选通，蓝色数字表示三份样品的平均+/-标准偏差。Ssc，侧面散射；(C类)在中处理的单元格(A类)和(B类)以1.0的MOI感染IAV H1N1株PR8或模拟感染6 h。与模拟感染对照组相比，通过基于抗IAV核蛋白染色的流式细胞术分析细胞感染率。绘制了代表性实验中三份样品的平均感染率。误差线表示标准偏差。结果代表了5个以上的类似实验。NS，对学生来说不重要t吨测试。

图3
来自分枝杆菌的IFITM在人体细胞中表达时可抑制流感病毒感染。(A类)用等量的空载体或表达人HA-IFITM3、HA-MAB IFITM3或HA-MAV IFITM2的载体转染HEK293T细胞过夜。以抗HA抗体染色和抗GAPDH染色作为负荷对照，通过Western blotting分析裂解产物；(B类)用等量的空载体、人HA-IFITM3、鼠HA-IRGM1或HA-MAV IFITM或一半浓度的HA-MAB IFITM转染HEK293T细胞过夜。以抗HA抗体染色和抗GAPDH染色作为负荷对照，通过Western blotting分析细胞裂解产物；(C类,天)细胞转染为B类感染IAV H1N1毒株PR8的MOI为2.5，或感染IAV H3N2毒株X31或SeV的MOI是5.0。然后收集细胞并用抗HA和抗IAV核蛋白抗体或抗SeV抗血清进行染色。与未感染对照组相比，通过基于抗IAV核蛋白或抗SeV抗体染色的流式细胞术分析细胞感染率。载体控制细胞的平均感染率设置为每次感染1。至少有三个独立的实验，每个实验都有三次重复的测量，被平均并绘制图表。误差条表示平均值的标准误差。* 第页与Student’s的病媒控制相比<0.01t吨测试。

图4
分枝杆菌IFITM适度*S公司*-当在人类细胞中表达时，棕榈糖基化。(A类–C类)用指示的小鼠HA-IFITM3构建物或HA-标记的分枝杆菌IFITM表达构建物或空载体对照物转染HEK293T细胞过夜。(A类,B类)用50μM alk-16或DMSO标记细胞1 h作为对照，细胞裂解物在与叠氮罗丹明（az-rho）反应之前，用抗-HA亲和凝胶进行免疫沉淀，然后通过点击化学进行荧光凝胶扫描，以可视化蛋白质棕榈酰化水平。用抗HA抗体进行蛋白质印迹，以比较蛋白质负荷。数据代表了四个实验。*表示用于免疫沉淀的抗体轻链，由于其丰度高而显示出自体荧光；(C类)用IAV株PR8感染细胞6 h，MOI为2.5，并通过基于抗IAV核蛋白染色的流式细胞术分析感染率，与未感染的对照组进行比较。绘制了三个独立实验的代表性三份样品的平均感染率。误差条表示平均值的标准误差。* 第页<0.01（按学生）t吨用水平线表示的样品对比试验。NS，对学生来说不重要t吨测试。

图5
MAV IFITM与IFITM3共免疫沉淀和共定位。(A类,B类)用表达HA标记的分枝杆菌IFITM和人myc-IFITM3的指定构建物转染HEK293T细胞。(A类)在用抗HA或抗myc抗体进行SDS-PAGE和Western blot分析之前，对细胞进行裂解，并用抗HA和抗myc亲和凝胶对部分细胞裂解物进行免疫沉淀。细胞裂解物的Western blotting证实HA-MAV IFITM的输入量相等，并且存在myc-IFITM3；(B类)带有myc-IFITM3的分枝杆菌IFITM的共焦显微镜成像显示它们在细胞中共同定位。抗-HA染色可显示分枝杆菌IFITM，而抗myc染色可显示IFITM3。DAPI染色观察细胞核。合并后的图像显示为黄色区域，表示分枝杆菌IFITM和IFITM3之间存在重叠。

图6
分枝杆菌IFITM定位于溶酶体的效率低于IFITM3。(A类,B类)用编码人HA-IFITM3、HA-MAB IFITM或HA-MAV IFITM的表达质粒以及表达mEmeral-Cathepsin B的质粒转染生长在玻璃盖玻片上的HEK293T细胞(A类)抗-HA染色的共焦显微镜成像提供了IFITM的可视化，mEmerald成像提供了组织蛋白酶阳性溶酶体室的可视化。DAPI染色观察细胞核。合并后的图像显示为黄色区域，表示IFITM和组织蛋白酶B之间存在重叠；(B类)对至少20个单个细胞的每种IFITM与组织蛋白酶B的Manders重叠系数进行量化，如图所示(A类)来自两个独立的实验。平均值用图表表示，误差条代表平均值的标准误差。* 第页<0.0001（学生）t吨与HA-IFITM3进行比较。

请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

鸭干扰素诱导跨膜蛋白3介导流感病毒的限制性。
Blyth GA、Chan WF、Webster RG、Magor KE。 Blyth GA等人。《维罗尔杂志》。2015年10月14日；90(1):103-16. doi:10.1128/JVI.01593-15。打印2016年1月1日。《维罗尔杂志》。2015 PMID：26468537 免费PMC文章。
IFITM的发现与表征S公司-棕榈酰化。
Das T、Hang HC。 Das T等人。病毒。2023年11月28日；15(12):2329. doi:10.3390/v15122329。病毒。2023 PMID：38140570 免费PMC文章。审查。
棕榈酰转移酶ZDHHC20增强干扰素诱导的跨膜蛋白3（IFITM3）棕榈酰化和抗病毒活性。
McMichael TM、Zhang L、Chemudupati M、Hach JC、Kenney AD、Hang HC、Yount JS。 McMichael TM等人。生物化学杂志。2017年12月29日；292（52）：21517-21526。doi:10.1074/jbc。M117.800482。Epub 2017年10月27日。生物化学杂志。2017 PMID：29079573 免费PMC文章。
Bat IFITM3限制依赖于S-棕榈酰化和CD225结构域内的多态位点。
Benfield CT、MacKenzie F、Ritzefeld M、Mazzon M、Weston S、Tate EW、Teo BH、Smith SE、Kellam P、Holmes EC、Marsh M。 Benfield CT等人。生命科学联盟。2019年12月11日；3（1）：e201900542。doi:10.26508/lsa.201900542。打印2020年1月。生命科学联盟。2019 PMID：31826928 免费PMC文章。
S-棕榈酰化对干扰素诱导的跨膜蛋白3抗病毒活性的正向调节。
文S，宋Y，李C，金N，翟J，陆H。 Wen S等人。前免疫。2022年6月13日；13:919477. doi:10.3389/fimmu.2022.919477。eCollection 2022年。前免疫。2022 PMID：35769480 免费PMC文章。审查。

查看所有类似文章

引用人

流感病毒宿主限制因子：ISG和非ISG。
侯赛因·M·。侯赛因·M·。病原体。2024年1月29日；13(2):127. doi:10.3390/病原体13020127。病原体。2024 PMID：38392865 免费PMC文章。审查。
宿主适应型PhoR传感器激酶的临床相关突变脓肿分枝杆菌菌株对酸性pH值和毒力的反应有影响。
Belardinelli JM、Arora D、Avanzi C、Wheat WH、Bryant JM、Spencer JS、Blundell TL、Parkhill J、Floto RA、Jackson M。 Belardinelli JM等人。微生物规范。2023年12月12日；11（6）：e0158823。doi:10.1128/spectrum.01588-23。Epub 2023年10月24日。微生物规范。2023 PMID：37874174 免费PMC文章。
猪干扰素诱导跨膜蛋白有效抑制非洲猪瘟病毒复制。
蔡S，郑Z，郑J，钟L，邵R，郑F，赖Z，欧J，徐L，周P，卢G，张G。蔡S等。前免疫。2022年3月25日；13:827709. doi:10.3389/fimmu.2022.827709。eCollection 2022年。前免疫。2022 PMID：35401540 免费PMC文章。
犬干扰素诱导跨膜蛋白是一种有效抑制新发犬流感病毒复制的宿主限制因子。
陆刚，欧杰，蔡S，赖Z，钟L，尹X，李S。 Lu G等人。前免疫。2021年10月14日；12:710705. doi:10.3389/fimmu.2021.710705。eCollection 2021年。前免疫。2021 PMID：34721379 免费PMC文章。
表达干扰素诱导跨膜蛋白1（IFITM1）的转基因鸡抑制高致病性H5N1流感病毒。
Rohaim MA、Al-Natour MQ、Abdelsabour MA、El Naggar RF、Madbouly YM、Ahmed KA、Munir M。 Rohaim MA等人。国际分子科学杂志。2021年8月6日；22(16):8456. doi:10.3390/ijms22168456。国际分子科学杂志。2021 PMID：34445163 免费PMC文章。

查看所有“被引用”文章

工具书类

1. Smith S.E.、Gibson M.S.、Wash R.S.、Ferrara F.、Wright E.、Temperton N.、Kellam P.、Fife M.鸡干扰素诱导的跨膜蛋白3在体外限制流感病毒和溶血病毒。J.维罗尔。2013;87:12957–12966. doi:10.1128/JVI.01443-13。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学
1. 朱荣，王杰，雷晓云，桂J.F.，张庆云。牙鲆IFITM1通过阻止病毒进入靶细胞而产生抗病毒作用的证据。鱼类贝类免疫。2013;35:918–926。doi:10.1016/j.fsi.2013.07.002。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学
1. Benfield C.、Smith S.E.、Wright E.、Wash R.S.、Ferrara F.、Temperton N.J.、Kellam P.Bat和猪干扰素诱导的跨膜蛋白3限制流感病毒和溶血病毒进入细胞。《病毒遗传学杂志》。2015;96:991–1005. doi:10.1099/vir.0.000058。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学
1. Yount J.S.、Moltedo B.、Yang Y.Y.、Charron G.、Moran T.M.、Lopez C.B.、Hang H.C.棕榈酰组分析揭示了IFITM3的S-棕榈酰依赖性抗病毒活性。自然化学。生物学2010；6:610–614. doi:10.1038/nchembio.405。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学
1. Brass A.L.、Huang I.C.、Benita Y.、John S.P.、Krishnan M.N.、Feeley E.M.、Ryan B.J.、Weyer J.L.、van der Weyden L.、Fikrig E.等。IFITM蛋白介导细胞对甲型H1N1流感病毒、西尼罗河病毒和登革热病毒的耐药性。单元格。2009;139:1243–1254. doi:10.1016/j.cell.2009.12.017。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

出版物类型

行动
行动

MeSH术语

行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动

物质

行动
行动
行动
行动

赠款和资金

T32 GM068412/GM/NIGMS NIH HHS/美国

LinkOut-更多资源

[1] Smith S.E.、Gibson M.S.、Wash R.S.、Ferrara F.、Wright E.、Temperton N.、Kellam P.、Fife M.鸡干扰素诱导的跨膜蛋白3在体外限制流感病毒和溶血病毒。J.维罗尔。2013;87:12957–12966. doi:10.1128/JVI.01443-13。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

[2] Smith S.E.、Gibson M.S.、Wash R.S.、Ferrara F.、Wright E.、Temperton N.、Kellam P.、Fife M.鸡干扰素诱导的跨膜蛋白3在体外限制流感病毒和溶血病毒。J.维罗尔。2013;87:12957–12966. doi:10.1128/JVI.01443-13。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

[3] 朱荣，王杰，雷晓云，桂J.F.，张庆云。牙鲆IFITM1通过阻止病毒进入靶细胞而产生抗病毒作用的证据。鱼类贝类免疫。2013;35:918–926。doi:10.1016/j.fsi.2013.07.002。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

[4] 朱荣，王杰，雷晓云，桂J.F.，张庆云。牙鲆IFITM1通过阻止病毒进入靶细胞而产生抗病毒作用的证据。鱼类贝类免疫。2013;35:918–926。doi:10.1016/j.fsi.2013.07.002。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

[5] Benfield C.、Smith S.E.、Wright E.、Wash R.S.、Ferrara F.、Temperton N.J.、Kellam P.Bat和猪干扰素诱导的跨膜蛋白3限制流感病毒和溶血病毒进入细胞。《病毒遗传学杂志》。2015;96:991–1005. doi:10.1099/vir.0.000058。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

[6] Benfield C.、Smith S.E.、Wright E.、Wash R.S.、Ferrara F.、Temperton N.J.、Kellam P.Bat和猪干扰素诱导的跨膜蛋白3限制流感病毒和溶血病毒进入细胞。《病毒遗传学杂志》。2015;96:991–1005. doi:10.1099/vir.0.000058。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

[7] Yount J.S.、Moltedo B.、Yang Y.Y.、Charron G.、Moran T.M.、Lopez C.B.、Hang H.C.棕榈酰组分析揭示了IFITM3的S-棕榈酰依赖性抗病毒活性。自然化学。生物学2010；6:610–614. doi:10.1038/nchembio.405。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

[8] Yount J.S.、Moltedo B.、Yang Y.Y.、Charron G.、Moran T.M.、Lopez C.B.、Hang H.C.棕榈酰组分析揭示了IFITM3的S-棕榈酰依赖性抗病毒活性。自然化学。生物学2010；6:610–614. doi:10.1038/nchembio.405。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

[9] Brass A.L.、Huang I.C.、Benita Y.、John S.P.、Krishnan M.N.、Feeley E.M.、Ryan B.J.、Weyer J.L.、van der Weyden L.、Fikrig E.等。IFITM蛋白介导细胞对甲型H1N1流感病毒、西尼罗河病毒和登革热病毒的耐药性。单元格。2009;139:1243–1254. doi:10.1016/j.cell.2009.12.017。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

[10] Brass A.L.、Huang I.C.、Benita Y.、John S.P.、Krishnan M.N.、Feeley E.M.、Ryan B.J.、Weyer J.L.、van der Weyden L.、Fikrig E.等。IFITM蛋白介导细胞对甲型H1N1流感病毒、西尼罗河病毒和登革热病毒的耐药性。单元格。2009;139:1243–1254. doi:10.1016/j.cell.2009.12.017。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

将引文保存到文件

电子邮件引文

添加到集合

添加到我的书目

您保存的搜索

为外部引文管理软件创建文件

您的RSS源

分枝杆菌IFITMs在人细胞中表达后对流感病毒产生耐药性

附属公司

分枝杆菌IFITMs在人细胞中表达后对流感病毒产生耐药性

作者

附属公司

摘要

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

MeSH术语

物质

赠款和资金

LinkOut-更多资源

全文源

其他文献来源

研究材料

摘要

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

MeSH术语

物质

相关信息

赠款和资金

LinkOut-更多资源

全文源

其他文献来源

研究材料