블로그

May 27, 2023

흰 반점 증후군 바이러스 (WSSV)는 흰 새우의 지질 대사를 조절합니다

커뮤니케이션 생물학 볼륨

커뮤니케이션 생물학 6권, 기사 번호: 546(2023) 이 기사 인용

477 액세스

5 알트메트릭

측정항목 세부정보

WSSV에 감염된 새우의 에너지 및 생합성 빌딩 블록의 가용성을 증가시키는 Warburg 효과 외에도 WSSV는 바이러스 게놈 복제 단계(12 hpi)에서 지방 분해를 유도하여 바이러스 복제를 위한 물질과 에너지를 제공하고 지방 생성을 유도합니다. 바이러스 후기 단계(24hpi)에서 특정 종의 장쇄 지방산(LCFA)을 공급하여 바이러스 형태 형성을 완료합니다. 여기서는 WSSV가 바이러스 게놈 복제 단계에서 혈구의 지질 방울(LD)을 감소시키고 바이러스 후기 단계에서 WSSV에 감염된 혈구의 핵에서 LD의 증가를 유발한다는 것을 추가로 보여줍니다. 간췌장에서는 WSSV 감염에 의해 지방분해가 촉발되고 이로 인해 지방산이 혈림프 안으로 방출됩니다. β-산화 억제 실험은 WSSV에 의해 유도된 지방 분해에 의해 생성된 지방산이 에너지 생산을 위해 β-산화로 전환될 수 있음을 보여줍니다. 바이러스 후기 단계에서 WSSV 감염은 위와 간췌장 모두에서 지방 생성을 유발하며, 이는 비리온 형태형성을 위해 이 단계에서 지방산의 수요가 높다는 것을 의미합니다. 우리의 결과는 WSSV가 복제를 촉진하기 위해 다양한 단계에서 지질 대사를 구체적으로 조절한다는 것을 보여줍니다.

대사 재프로그래밍을 유도함으로써 암세포는 대사 중간체 및 에너지에 대한 수요를 충족할 수 있습니다1,2,3. 이어서, 암세포의 빠른 성장과 증식을 촉진하기 위해 핵산, 단백질, 지질과 같은 생체분자가 생성됩니다4. 이러한 대사 재프로그래밍의 중요한 부분은 다양한 암세포 유형에서 관찰되는 변경된 지질 대사입니다5,6. 지질은 다재다능하며 암세포에서는 여러 가지 역할을 할 수 있습니다. 따라서 예를 들어 암세포의 지방산(FA)은 암세포 증식 중에 생물학적 막을 구축하는 데 사용될 수 있습니다7,8. 지방산 산화(FAO)에 관여하는 효소는 에너지와 NADPH 생산을 수용하기 위해 암세포에서 종종 과발현되기도 합니다9,10. 지질 부분에 의한 단백질 변형은 암 대사와도 관련이 있습니다11,12.

지질은 암세포의 많은 생물학적 과정에 크게 관여하기 때문에 진입부터 방출까지 바이러스 복제의 다양한 메커니즘에도 참여합니다13,14. 지질 대사 재프로그래밍은 Warburg 효과를 유발하는 여러 바이러스, 즉 카포시 육종 헤르페스 바이러스(KSHV)15, C형 간염 바이러스(HCV)16 및 인간 유두종 바이러스(HPV)17에서 발견되었습니다. 뎅기열 바이러스(DENV)는 숙주의 지질 프로필을 변경하여 막 변형을 유도하여 바이러스 복제를 촉진하고 항바이러스 방어 메커니즘으로부터 바이러스를 보호합니다18. DENV는 또한 지질 방울 단백질 AUP1을 사용하여 지방 섭취를 시작하고, 이는 차례로 인지질을 생성하여 바이러스 복제를 촉진합니다. KSHV 외피 단백질은 숙주 세포막의 지질 뗏목을 표적으로 삼아 바이러스 입자의 방출을 촉진하는 반면, NS5A라고 불리는 HCV의 단백질은 지질 방울의 크기 증가에 기여하고 HCV 형태 형성 과정을 촉진합니다. 한편, 외피 바이러스에서는 숙주 세포막의 지질이 바이러스 외부 코트로 사용되기 위해 적응되는 것이 일반적입니다. 이러한 모든 예는 감염성 비리온 입자의 생산을 촉진하기 위해 바이러스에 의한 지질 대사의 변형 또는 변경이 어떻게 필요한지 보여줍니다.

다른 바이러스와 마찬가지로 흰 반점 증후군 바이러스(WSSV)라고 불리는 치명적인 새우 바이러스는 감염 중에 다양한 지방산 종의 개체수와 구성을 변화시키는 것으로 나타났습니다. 바이러스 게놈 복제 단계(12 hpi)에서 WSSV는 지방 분해를 유도합니다. 지방산이 β-산화를 거쳐 에너지와 생체분자를 생성하는 반면, 후기 단계(24hpi)에서 WSSV는 지방산 합성효소(FAS)의 발현을 강화하여 지방 생성을 지원하여 다량의 지방산을 생성합니다. 비리온 형태형성23. 현재 연구에서 우리는 WSSV에 감염된 새우에서 이러한 지질 대사 변화의 메커니즘을 추가로 조사합니다. 우리는 먼저 바이러스 복제의 여러 단계에서 감염된 혈구의 지질 방울의 위치를 ​​조사하기 위해 형광 염색을 사용합니다. 다음으로, 지방 분해의 주요 효소인 리파아제의 활성을 측정하고 새우 조직의 지방산 양에 미치는 영향을 모니터링합니다. β-산화가 에너지 생산 및 비리온 형태 형성에 어떻게 영향을 미치는지 조사하기 위해 CPT1 억제제인 ​​Etomoxir를 사용하여 WSSV에 감염된 새우의 β-산화를 차단했습니다. 마지막으로 우리는 감염된 새우에서 β-산화와 지방산 합성을 모두 차단하고 이것이 새우 조직의 장쇄 지방산(LCFA) 종에 어떤 영향을 미치는지 관찰합니다.