Активация парамиксовирусов протеазами в культурах нормальных и раковых клеток

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Изучали размножение парамиксовирусов Сендай и болезни Ньюкасла (ВБН) в культурах нормальных и раковых клеток. В культуре клеток почки собаки MDCK и ее дериватов с тетрациклинрегулируемой экспрессией трансмембранных протеаз НАТ и TMPRSS2 наблюдалось образование неинфекционных вирионов с нерасщепленным белком F0. Тетрациклиновая индукция протеаз НАТ и TMPRSS2 в инфицированных клетках приводила к протеолизу F0 > F1 + F2 и образованию высокоинфекционного вируса. При расщеплении протеазой НАТ, помимо F0 (м. м. 65 кД), F1 (50 кД) и F2 (15 кД), у вируса Сендай выявлялся дополнительный фрагмент F3 c м. м. 38 кД, что указывало на наличие второго сайта расщепления в молекуле F1, чувствительного к протеазе НАТ. При размножении вируса Сендай и ВБН в культуре раковых клеток Сасо-2 и Н1299 синтезировался инфекционный вирус, содержащий часть молекул в расщепленной форме F1 + F2. В культуре Н1299 в вирусе Сендай наряду с F0, F1 и F2 обнаруживался также фрагмент 38К. Количество расщепленного белка F1 + F2 и инфекционного вируса в раковых культурах Сасо-2 и Н1299 значительно возрастало на поздних сроках инфекции, что указывало на индукцию клеточных вирусактивирующих протеаз в раковых клетках при вирусной инфекции. ВБН вызывал значительно более быструю гибель раковых клеток Сасо-2 по сравнению с вирусом Сендай. Полученные данные показывают, что раковые клетки в отличие от нормальных клеток могут синтезировать протеазы, активирующие инфекционность парамиксовирусов, и по этой причине они становятся более уязвимыми для парамиксовирусной инфекции по сравнению с нормальными клетками.

Об авторах

О. П. Жирнов

ФГБУ «Федеральный научно-исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. почетного академика Н.Ф. Гамалеи» Минздрава России

Автор, ответственный за переписку.
Email: zhirnov@inbox.ru
Россия

Список литературы

  1. Lamb R.A., Parks G.D. Paramyxoviridae: their viruses and their replication. In: Fields B.N., Knipe D.M., Howley P.M., eds. Fields Virology. 5th ed. Philadelphia, USA: Wolters Kluwer and Lippincot Williams and Willkins; 2007.
  2. Huang Z., Krishnamurthy S., Panda A., Samal S.K. Newcastle disease virus V protein is associated with viral pathogenesis and functions as an alpha interferon antagonist. J. Virol. 2003; 77 (16): 8676-85.
  3. Park M.S., Garcia-Sastre A., Cros J.F., Basler C.F., Palese P. Newcastle disease virus V protein is a determinant of host range restriction. J. Virol. 2003; 77 (17): 9522-32.
  4. de Leeuw O.S., Koch G., Hartog L., Ravenshorst N., Peeters B.P. Virulence of Newcastle disease virus is determined by the cleavage site of the fusion protein and by both the stem region and globular head of the haemagglutinin-neuraminidase protein. J. Gen. Virol. 2005; 86 (Pt. 6): 1759-69.
  5. Morrison T.G. Structure and function of a paramyxovirus fusion protein. Biochim. Biophys. Acta. 2003; 1614 (1): 73-84.
  6. Nagai Y., Inocencio N.M., Gotoh B. Paramyxovirus tropism dependent on host proteases activating the viral fusion glycoprotein. Behring. Inst. Mitt. 1991; (89): 35-45.
  7. Tayeb S., Zakay-Rones Z., Panet A. Therapeutic potential of oncolytic Newcastle disease virus a critical review. Oncolytic. Virother. 2015; 4: 49-62.
  8. Matveeva O.V., Guo Z.S., Senin V.M., Senina A.V., Shabalina S..A, Chumakov P.M. Oncolysis by paramyxoviruses: preclinical and clinical studies. Mol. Ther. Oncolytics. 2015; 2.
  9. Ring C.J. Cytolytic viruses as potential anti-cancer agents. J. Gen. Virol. 2002; 83 (Pt. 3): 491-502.
  10. Cuadrado-Castano S., Sanchez-Aparicio M.T., García-Sastre A., Villar E. Thetherapeutic effect of death: Newcastle disease virus and its antitumor potential. Virus. Res. 2015; 209: 56-66.
  11. Zhirnov O.P., Vorobjeva I.V., Saphonova O.A., Poyarkov S.V., Ovcharenko A.V., Anhlan D. et al. Structural and evolutionary characteristics of HA, NA, NS and M genes of clinical influenza A/H3N2 viruses passaged in human and canine cells. J. Clin. Virol. 2009; 45 (4): 322-33.
  12. Böttcher-Friebertshäuser E., Lu Y., Meyer D., Sielaff F., Steinmetzer T., Klenk H.D. et al. Hemagglutinin activating host cell proteases provide promising drug targets for the treatment of influenza A and B virus infections. Vaccine. 2012; 30 (51): 7374-80.
  13. Zhirnov O.P., Matrosovich T.Y., Matrosovich M.N., Klenk H.D. Aprotinin, a protease inhibitor, suppresses proteolytic activation of pandemic H1N1v influenza virus. Antivir. Chem. Chemother. 2011; 21 (4): 169-74.
  14. Zhirnov O.P., Konakova T.E., Wolff T., Klenk H.D. NS1 protein of influenza A virus down-regulates apoptosis. J. Virol. 2002; 76 (4): 1617-25.
  15. Zhirnov O. P., Ikizler M. R., Wright P. Cleavage of influenza A virus hemagglutinin in human respiratory epithelium is cell-associated and sensitive to exogenous antiproteases. J. Virol. 2002; 76 (17): 8682-9.
  16. Жирнов О.П., Букринская А.Г. Изучение белков вируса Сендай: протеолитическая активность в составе вирусных частиц. Вопросы вирусологии. 1977; (5): 571-8.
  17. Zhirnov O.P., Ovcharenko A.G., Bukrinskaya A.G. Myxovirus replication in chicken embryos can be suppressed by aprotinin due to the blockage of viral glycoprotein cleavage. J. Gen. Virol. 1985; 66 (Pt. 7): 1633-8.
  18. Szabo R., Bugge T.H. Membrane-anchored serine proteases in vertebrate cell and developmental biology. Annu. Rev. Cell. Dev. Biol. 2011; 27: 213-35.
  19. Murray A.S., Varela F.A., List K. Type II transmembrane serine proteases as potential targets for cancer therapy. Biol. Chem. 2016; 397 (9): 815-26.
  20. Naik S., Russell S.J. Engineering oncolytic viruses to exploit tumor specific defects in innate immune signaling pathways. Expert. Opin. Biol. Ther. 2009; 9 (9): 1163-76.
  21. Linge C., Gewert D., Rossmann C., Bishop J.A., Crowe J.S. Interferon system defects in human malignant melanoma. Cancer Res. 1995; 55 (18): 4099-104.
  22. Abd-Elrahman I., Hershko K., Neuman T., Nachmias B., Perlman R., Ben-Yehuda D. The inhibitor of apoptosis protein Livin (ML-IAP) plays a dual role in tumorigenicity. Cancer Res. 2009; 69 (13): 5475-80.
  23. Gurpinar E., Vousden K.H. Hitting cancers’ weak spots: vulnerabilities imposed by p53 mutation. Trends Cell. Biol. 2015; 25 (8): 486-95.
  24. Goldar S., Khaniani M.S., Derakhshan S.M., Baradaran B. Molecular mechanisms of apoptosis and roles in cancer development and treatment. Asian. Pac. J. Cancer Prev. 2015; 16 (6): 2129-44.
  25. Xu D.W., Zhang G.Q., Wang Z.W., Xu X.Y., Liu T.X. Autophagy in tumorigenesis and cancer treatment. Asian. Pac. J. Cancer Prev. 2015; 16 (6): 2167-75.
  26. Zhirnov O.P., Klenk H.D. Human influenza viruses are proteolytically activated and do not induce apoptosis in CACO-2 cells. Virology. 2003; 313 (1): 198-212.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Жирнов О.П., 2017

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС77-77676 от 29.01.2020.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах