豚デルタコロナウイルス付属タンパク質NS7aは、TRAF3およびIRF3と競合してIKKεに結合し、IFN-β産生を阻害する

Porcine Deltacoronavirus Accessory Protein NS7a Antagonizes IFN-β Production by Competing With TRAF3 and IRF3 for Binding to IKKε.

• Puxian Fang
• Liurong Fang
• Sijin Xia
• Jie Ren
• Jiansong Zhang
• Dongcheng Bai
• Yanrong Zhou
• Guiqing Peng
• Shuhong Zhao
• Shaobo Xiao

抄録

豚の腸内病原性コロナウイルスとして注目されているブタデルタコロナウイルス（PDCoV）は、子豚に重篤な下痢を引き起こすだけでなく、種を超えて感染する可能性があることから、この新しいウイルスの研究に関心が高まっています。私たちはこれまでに、PDCoVがコードする新規の付属タンパク質NS7aを同定しましたが、NS7aの機能は解明されていませんでした。本研究では、PDCoVのNS7aがインターフェロンアンタゴニストであることを明らかにした。NS7aの過剰発現は、センダイウイルス（SeV）誘導性インターフェロン-β（IFN-β）産生およびNF-κBではなくIRF3の活性化を顕著に阻害した。NS7aはまた、RIG-I、MDA5、MAVS、TBK1、およびIKKεによって誘導されるIFN-βプロモーター活性を阻害したが、TBK1/IKKεの下流の転写因子であるIRF3は阻害しなかった。驚くべきことに、NS7aはIKKεと特異的に相互作用するが、近縁のTBK1とは相互作用しない。さらに、NS7aはIKKεのキナーゼドメイン(KD)と足場二量化ドメイン(SDD)と同時に相互作用し、TRAF3やIRF3と競合してIKKεに結合し、RLRを介したIFN-β産生の減少につながることを明らかにした。TRAF3-IKKεとIKKε-IRF3の相互作用もまた、PDCoV感染細胞では減衰している。以上の結果から、PDCoV NS7aは、IKKεとTRAF3およびIRF3の両方との結合を阻害することでIFN-β産生を抑制し、宿主の抗ウイルス自然免疫応答を回避するためにPDCoVのアクセサリータンパク質が利用される新しいメカニズムを明らかにした。

As an emerging swine enteropathogenic coronavirus, porcine deltacoronavirus (PDCoV) not only causes serious diarrhea in suckling piglets but also possesses the potential for cross-species transmission, which has sparked growing interest when studying this emerging virus. We previously identified a novel accessory protein NS7a encoded by PDCoV; however, the function of NS7a was not resolved. In this study, we demonstrated that PDCoV NS7a is an interferon antagonist. Overexpression of NS7a notably inhibited Sendai virus (SeV)-induced interferon-β (IFN-β) production and the activation of IRF3 rather than NF-κB. NS7a also inhibited IFN-β promoter activity induced by RIG-I, MDA5, MAVS, TBK1, and IKKε, which are key components of the RIG-I-like receptor (RLR) signaling pathway but not IRF3, the transcription factor downstream of TBK1/IKKε. Surprisingly, NS7a specifically interacts with IKKε but not with the closely related TBK1. Furthermore, NS7a interacts simultaneously with the kinase domain (KD) and the scaffold dimerization domain (SDD) of IKKε, competing with TRAF3, and IRF3 for binding to IKKε, leading to the reduction of RLR-mediated IFN-β production. The interactions of TRAF3-IKKε and IKKε-IRF3 are also attenuated in PDCoV-infected cells. Taken together, our results demonstrate that PDCoV NS7a inhibits IFN-β production by disrupting the association of IKKε with both TRAF3 and IRF3, revealing a new mechanism utilized by a PDCoV accessory protein to evade the host antiviral innate immune response.

Copyright © 2020 Fang, Fang, Xia, Ren, Zhang, Bai, Zhou, Peng, Zhao and Xiao.