溶酶体途径在石斑鱼虹彩病毒SGIV诱导类凋亡中的作用机制研究

Lysosome pathway always played crucial roles in apoptosis and autophagic programmed cell death (PCD) induced by different stimuli, even pathogens. However, few reports focused on the roles of lysosome pathway in paraptosis which was an novel form of PCD.In our previous study, we demonstrated that Singapore grouper iridovirus (SGIV) infection evoked paraptosis like cell death in host cells.In this project, we will investigate on the roles and potential molecular mechanisms of lysosome pathway innolved in SGIV infection evoked paraptosis. Firstly, the alterations of lysosomal membrane permeabilization (LMP) induced by SGIV infection will be determined, and the activation patterns of crucial cathepsins during SGIV infection and their roles on SGIV induced paraptosis will be investigated. Secondly, the important host genes involved in SGIV infection induced paraptosis and regulated by cathepsin will be determined using RNAseq and Isobaric tags for relative and absolute quantitation (iTRAQ) analysis. Finally, 3~4 crucial host genes were chosen to determine whether they were regulated by cathepsin in SGIV infection evoked paraptosis. Our results will firstly reveal the mechanism of lysosome pathway involved in paraptotic cell death, and also contribute greatly to understanding of iridovirus pathogenesis.

溶酶体途径在病原等刺激引起的细胞凋亡、自噬等不同形式的细胞死亡过程中扮演者至关重要的角色，然而在类凋亡（paraptosis）这种新的程序性细胞死亡形式中的作用目前尚无报道。本项目拟在前期工作基础-即鉴定石斑鱼虹彩病毒SGIV感染宿主细胞诱导类凋亡的基础上，从三方面研究溶酶体途径在SGIV感染诱导类凋亡中的作用机制：1)研究SGIV感染引起溶酶体膜电势的变化，检测溶酶体不同组织蛋白酶在SGIV感染过程中的激活特征及其在病毒诱导类凋亡过程中的作用；2) 应用RNAseq高通量测序和iTRAQ蛋白质组学技术筛选、鉴定受关键组织蛋白酶调控，且参与SGIV感染及诱导类凋亡的宿主因子；3)选择3-4个差异表达宿主基因，研究其在SGIV诱导类凋亡过程中，受组织蛋白酶调控的分子机制。研究结果将首次揭示溶酶体途径在病毒诱导类凋亡过程中的作用机制，同时也将加深我们对低等脊椎虹彩病毒致病机制的理论认识。

溶酶体途径在病原等刺激引起的细胞凋亡、自噬等不同形式的细胞死亡过程中扮演者至关重要的角色，然而在鱼类病毒诱导类凋亡及病毒侵染过程中的作用机制尚不清楚。本项目聚焦于溶酶体途径在石斑鱼虹彩病毒SGIV诱导类凋亡中的作用机制开展研究，取得以下重要进展：1）完成了SGIV感染过程中溶酶体膜电势的变化特征，检测了溶酶体主要的组织蛋白酶在SGIV感染过程中的激活情况，初步证明主要的组织蛋白酶（组织蛋白酶D和组织蛋白酶B）对病毒SGIV复制及其诱导类凋亡的作用。2）筛选SGIV感染后表达变化显著的组织蛋白酶基因，并选择其中2个组织蛋白酶基因进行克隆和功能分析。结果表明石斑鱼组织蛋白酶C（Ec-CC）和组织蛋白酶D在在感染过程中发挥重要作用。3）应用RNA-seq高通量测序技术，筛选在SGIV感染过程中受组织蛋白酶调控且可能参与病毒感染的宿主基因。结果表明溶酶体途径或组织蛋白酶B调控的宿主基因主要参与细胞代谢、凋亡、免疫等过程。4）选择在病毒感染过程中受组织蛋白酶调控的关键宿主基因进行克隆和功能研究。结果表明石斑鱼泛素连接酶TRIM8和TRIM16L等在病毒感染过程中通过调节宿主的干扰素或炎症反应影响病毒SGIV的复制。研究结果首次系统地揭示溶酶体途径在虹彩病毒SGIV诱导类凋亡过程中的作用及其对宿主基因的调控方式，同时也为我们深入理解低等脊椎动物虹彩病毒致病机制提供理论信息。