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珠江所研究揭示了ISKNV等病毒调控细胞谷氨酰胺代谢的分子机制
发布时间 :2022/7/19 浏览 : 857 [关闭]

近日,珠江水产研究所特色鱼类病毒疫苗创制与疫病区域化控制创新团队揭示了ISKNV等病毒调控细胞谷氨酰胺代谢的分子机制,研究成果分别以“The mTOR SIRT3 Pathway Drives Reductive Glutamine Metabolism to Reduce Oxidative Stress Caused by ISKNV in CPB Cells”、“Mandarin Fish p53 Regulates Glutaminolysis Induced by Virus via the p53miR145-5pc-Myc Pathway in Chinese Perch Brain Cells”为题发表于美国微生物学会会刊“Microbiology Spectrum”(IF=9.043),付小哲研究员、研究生叶彩媚分别为论文的第一作者,李宁求研究员和付小哲研究员分别为论文的通讯作者。该研究得到国家重点研发计划蓝色粮仓重点专项(2018YFD0900501)和国家自然科学基金面上项目(31872589)等项目资助。

传染性脾肾坏死病毒(ISKNV)、鳜弹状病毒(SCRV)是危害我国鳜养殖业的重要病原,病毒调控宿主代谢重构是其实现自身增殖和致病的重要特征。在病毒感染等导致线粒体功能受损的条件下谷氨酰胺替代葡萄糖成为细胞能量和小分子重要来源。因此,谷氨酰胺代谢在病毒增殖过程中作用独特。本团队以自主建立的对ISKNV、SCRV敏感的鳜脑组织细胞系(CPB)为模型,发现ISKNV感染上调谷氨酰胺代谢相关酶GLS1、GDH、IDH2的表达,并促进mTOR的磷酸化;同时,抑制mTOR信号途径降低病毒诱导的GLS1、GDH、IDH2的表达上调。进一步,通过敲降和过表达SIRT3,发现SIRT3表达可促进谷氨酰胺还原性代谢,而mTOR的活化可上调PGC-1a表达,从而导致SIRT3和谷氨酰胺还原性代谢上调。进而揭示了ISKNV通过mTOR/PGC-1α/SIRT3信号通路调控细胞谷氨酰胺还原性代谢途径的分子机制(图1.)。另外,在肿瘤细胞中p53在调控谷氨酰胺代谢中发挥重要作用,但p53在病毒调控细胞代谢方面的功能未见报道。我们首次发现鳜p53可抑制ISKNV和SCRV的增殖,并负向调节谷氨酰胺酵解途径;同时,miR145-5p通过靶向c-Myc的3`UTR抑制其表达,而p53可结合miR145-5p启动子区域促进其表达,从而抑制c-Myc的表达;结果显示Sc-p53/miR145-5p/c-Myc通路与谷氨酰胺酵解呈负相关。综上所述,ISKNV、SCRV通过鳜p53/miR145-5p/c-Myc通路调控谷氨酰胺酵解途径(图2.)。

1. ISKNV通过mTOR/PGC-1α/SIRT3信号通路调控细胞谷氨酰胺还原性代谢途径

2.病毒通过鳜p53/miR145-5p/c-Myc通路调控细胞谷氨酰胺酵解途径