Beclin1はエンテロウイルス71の3Dタンパク質と結合してウイルス複製を促進する

Beclin1 Binds to Enterovirus 71 3D Protein to Promote the Virus Replication.

• Qi Xiang
• Pin Wan
• Ge Yang
• Siyu Huang
• Mengying Qin
• Hua Yang
• Zhen Luo
• Kailang Wu
• Jianguo Wu

抄録

エンテロウイルス71（EV71）は、乳幼児や小児の手足口病（HFMD）を引き起こす主な病原体であり、重度の神経疾患や死に至ることもある。したがって、EV71の複製機構を理解することは、EV71誘発疾患の予防・制御に大きな意義があります。ベクリン1（BECN1、酵母におけるATG6の哺乳類ホモログ）は、細胞におけるオートファジーの開始および正常なプロセスに重要なコアタンパク質である。オートファジーへの関与に加えて、Beclin1は、がんや自然免疫シグナル伝達経路においても重要な役割を果たすことが報告されている。しかし、EV71複製におけるBeclin1の役割については、いまだ不明な点が多い。ここで、我々は主にヒト横紋筋肉腫（RD）細胞において、Beclin1がEV71複製を促進し、実際にオートファジーが誘導されることを発見したが、初期のEV71感染時には、Beclin1はmRNAレベルでもタンパク質レベルでも有意な影響を受けなかった。さらに、Beclin1は主に進化保存ドメイン（ECD）とコイルドコイルドドメイン（CCD）を介してEV71の非構造タンパク質3Dと相互作用し、ヒト横紋筋肉腫（RD）細胞やヒトアストログリオーマ（U251）細胞でのEV71の複製を促進することが明らかになった。以上のことから、ベクリン1がEV71の複製を促進する新規な制御機構を明らかにし、EV71関連疾患の予防と制御のための治療標的となる可能性があることが明らかになった。

Enterovirus 71 (EV71) is the main pathogen causing hand-foot-mouth disease (HFMD) in infants and children, which can also lead to severe neurological diseases and even death. Therefore, understanding the replication mechanism of EV71 is of great significance for the prevention and control of EV71-induced diseases. Beclin1 (BECN1, a mammalian homologue of ATG6 in yeast) is an important core protein for the initiation and the normal process of autophagy in cells. In addition to its involvement in autophagy, Beclin1 has also been reported to play an important role in cancer and innate immune signaling pathways. However, the role of Beclin1 in EV71 replication remains elusive. Here, we primarily found that Beclin1 facilitates EV71 replication in human rhabdomyosarcoma (RD) cells and the autophagy was actually induced, but Beclin1 was not significantly affected at either mRNA level or protein level during early EV71 infection. Further studies discovered that Beclin1 could interacts with EV71 non-structural protein 3D mainly through its evolutionary conserved domain (ECD) and coiled-coiled domain (CCD), thus promoting the replication of EV71 in human rhabdomyosarcoma (RD) cells and human astroglioma (U251) cells. Collectively, we reveal a novel regulatory mechanism associated with Beclin1 to promote EV71 replication, thus providing a potential therapeutic target for the prevention and control of EV71-associated diseases.