RNF114による非構造タンパク質12のプロテアソーム分解は、ブタの生殖呼吸器症候群ウイルスの複製を抑制する

Proteasomal degradation of nonstructural protein 12 by RNF114 suppresses porcine reproductive and respiratory syndrome virus replication.

• Yuanzhe Bai
• Liwei Li
• Tongling Shan
• Yujiao Zhang
• Xiaoyong Chen
• Fei Gao
• Yifeng Jiang
• Yanjun Zhou
• Guoxin Li
• Lingxue Yu
• Ning Kong
• Zhiyong Ma
• Guangzhi Tong

抄録

豚の生殖呼吸器症候群ウイルス（PRRSV）は世界の養豚業に大きな脅威をもたらしており、PRRSVの感染を抑制するための効果的かつ持続可能な対策の開発が喫緊の課題となっている。ウイルスの複製と産生に不可欠な役割を果たす可能性のあるPRRSV非構造タンパク質12（Nsp12）の機能は未だに不明である。本研究では、新たな宿主制限因子である豚のリングフィンガープロテイン114（RNF114）が、ウイルスNsp12の分解を介してPRRSVの複製を阻害することを明らかにした。RNF114の過剰発現はPRRSVの複製を抑制し，RNF114のノックダウンはウイルス力価とヌクレオカプシドタンパク質レベルを上昇させることが明らかになった．さらに、PPRSV感染は、ブタの肺胞マクロファージとMARC-145細胞の両方において、感染中期から後期にかけてRNF114レベルが増加することが観察された。さらに、PRRSVのNspをスクリーニングしたところ、RNF114はウイルスNsp12と相互作用し、RNF114特異的な抗PRRSV効果は、そのユビキチンリガーゼ活性と関連していることが示された。これらの結果から、RNF114はPRRSV複製の重要な制御因子であることが明らかになり、PRRSVの発症におけるNsp12の役割を解明することができた。

Porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) poses a significant threat to the swine industry worldwide, and the development of effective and sustainable measures to control PRRSV transmission remains a pressing problem. The function of PRRSV nonstructural protein 12 (Nsp12), which might play essential roles in viral replication and production, remains unknown. In this study, we identified a new host-restricted factor, porcine RING finger protein 114 (RNF114), as an inhibitor of PRRSV replication through its degradation of viral Nsp12. Western blot, quantitative real-time polymerase chain reaction, and viral titer assays indicated that RNF114 overexpression suppressed PRRSV replication, whereas RNF114 knockdown increased viral titer and nucleocapsid protein levels. Additionally, we observed that PPRSV infection led to increased RNF114 levels during the middle and late phases of infection in both porcine alveolar macrophages and MARC-145 cells. Moreover, screening of PRRSV Nsps showed that RNF114 interacted with viral Nsp12, and that RNF114-specific anti-PRRSV effects were associated with its ubiquitin ligase activity, which involves K27-linked polyubiquitination and degradation of Nsp12 through a proteasome-dependent pathway. These findings identified RNF114 as a critical regulator of PRRSV replication and offer insights into the roles of Nsp12 in PRRSV pathogenesis.

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