ポルシンサーコウイルス3キャプシドタンパク質は、哺乳類の標的であるラパマイシンのリン酸化を阻害することにより、HEK293T細胞においてオートファジーを誘導する

Porcine circovirus 3 capsid protein induces autophagy in HEK293T cells by inhibiting phosphorylation of the mammalian target of rapamycin.

• Shi-Chao Geng
• Xiao-Liang Li
• Wei-Huan Fang

抄録

ポルシン・サーコウイルス3（PCV3）は、2016年に米国で初めて報告されて以来、世界の主要な豚生産国で検出されている。現在の研究では、豚の細胞内、あるいは豚でさえもその病原性を研究するための生きたウイルス株がないため、PCV3の疫学的調査や検出方法に焦点を当てた研究がほとんどである。我々は、PCV3 orf2遺伝子を含む組換えプラスミドpCMV-Capを構築し、ヒト胚性腎細胞株293T（HEK293T）におけるキャプシド（Cap）タンパク質の発現がオートファジー応答に及ぼす影響を調べた。その結果、PCV3 Cap タンパク質は、HEK293T 細胞においてオートファゴソームやオートファゴソーム様小胞を形成するとともに、哺乳類のラパマイシン標的（mTOR）のリン酸化を阻害することで LC3-I から LC3-II への変換を誘導し、完全なオートファジーを誘導することを示した。また、ユビキチン-プロテアソーム経路もオートファジーに関与していることが明らかになった。これらの知見は、ブタ細胞におけるPCV3の病原性メカニズムのさらなる探索のための洞察を提供するものである。

Porcine circovirus 3 (PCV3) has been detected in major pig-producing countries around the world since its first report in the US in 2016. Most current studies have focused on epidemiological investigations and detection methods of PCV3 because of lack of live virus strains for research on its pathogenesis in porcine cells or even in pigs. We constructed a recombinant plasmid pCMV-Cap carrying the PCV3 orf2 gene to investigate the effects of capsid (Cap) protein expression on autophagic response in human embryonic kidney cell line 293T (HEK293T). We demonstrate that PCV3 Cap protein induced complete autophagy shown as formation of autophagosomes and autophagosome-like vesicles as well as LC3-II conversion from LC3-I via inhibiting phosphorylation of the mammalian target of rapamycin (mTOR) in HEK293T cells. The ubiquitin-proteasome pathway is also involved in the autophagy process. These findings provide insight for further exploration of PCV3 pathogenetic mechanisms in porcine cells.