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節(jié)肢動物體內(nèi)網(wǎng)格蛋白的研究進(jìn)展

2019-01-09 23:20曠策嫣周榮瓊周金林
中國動物傳染病學(xué)報 2019年5期
關(guān)鍵詞:節(jié)肢動物伊蚊果蠅

曠策嫣,周榮瓊,周金林

(1.西南大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院,重慶 402460;2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院上海獸醫(yī)研究所,上海 200241)

1 網(wǎng)格蛋白

網(wǎng)格蛋白(clatrin)被發(fā)現(xiàn)以來,人們對于該蛋白的形態(tài)、結(jié)構(gòu)與功能一直在進(jìn)行不斷地探索。研究表明網(wǎng)格蛋白廣泛存在于多種生物中,是一種籠形結(jié)構(gòu)蛋白,分子大小約180 kDa,主要介導(dǎo)營養(yǎng)物質(zhì)、病毒、細(xì)菌等進(jìn)入生物體內(nèi)。

1.1 網(wǎng)格蛋白的發(fā)現(xiàn)1975年,Pearse[1]無意間在顯微鏡下觀察到了西紅柿切片樣結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)與1970年Kanaseki和Kadota[2]描述的“形似籃子的水泡樣結(jié)構(gòu)”相似。隨后對涂層囊泡純化并進(jìn)行SDS PAGE分析,證明該分子為大小約180 kDa的單一蛋白質(zhì),即現(xiàn)在所熟知的網(wǎng)格蛋白[1]。

1.2 網(wǎng)格蛋白的結(jié)構(gòu)對于網(wǎng)格蛋白涂層囊泡的結(jié)構(gòu)研究可以追溯到1964年。Roth等[3]在觀察蚊子卵母細(xì)胞攝取卵黃蛋白的過程中發(fā)現(xiàn)了涂層囊泡,他們認(rèn)為網(wǎng)格蛋白的結(jié)構(gòu)是由自然排斥力產(chǎn)生的,而非機(jī)械作用。Kanaseki等[2]觀察分離的涂層囊泡后,將其描述為一種由六邊形轉(zhuǎn)為五邊形的球體。1976年,Pearse等[4]對網(wǎng)格蛋白涂層囊泡進(jìn)行了高純度的分析純化,發(fā)現(xiàn)網(wǎng)格蛋白為12個五邊形和若干六邊形組成的籠形。1980年,Heuser[5]首次在電鏡下觀察到了網(wǎng)格蛋白為六邊形組成的球形。

1979年,Keen等[6,7]通過分離提取網(wǎng)格蛋白,發(fā)現(xiàn)其中不僅含有高分子低聚物,還存在另一種較低分子量的蛋白質(zhì),低分子量蛋白可輔助高分子量蛋白組裝,隨后他將低分子量蛋白命名為“組裝多肽”或“銜接蛋白(adaptor proteins,APs)”。隨著科學(xué)家們的深入研究,網(wǎng)格蛋白由輕鏈和重鏈形成的三足結(jié)構(gòu)也在1981年被揭示[8]。

1.3 網(wǎng)格蛋白的功能科研工作者對網(wǎng)格蛋白的功能研究進(jìn)行了不斷地探索,其中最為熟知的是網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用。網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用是“貨物”借助網(wǎng)格蛋白外殼包裹入囊泡的入胞方式,是蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)-脂質(zhì)相互作用的高度協(xié)調(diào)的級聯(lián),在高等真核生物中具有神經(jīng)傳遞、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和許多質(zhì)膜活性調(diào)節(jié)等功能[9]。網(wǎng)格蛋白結(jié)構(gòu)非常保守,在多細(xì)胞生物體內(nèi)如果發(fā)生變異,對多細(xì)胞生物會產(chǎn)生非常有害甚至是致命的影響。在不同生物體內(nèi),網(wǎng)格蛋白形成的囊泡大小不同。在多細(xì)胞生物中網(wǎng)格蛋白主要參與內(nèi)吞作用,而該功能對于單細(xì)胞生物中可能并不是必需的。

2 網(wǎng)格蛋白的內(nèi)吞機(jī)制

網(wǎng)格蛋白的內(nèi)吞機(jī)制主要依賴于包裹“貨物”的囊泡的形成、斷裂與回收。囊泡形成的形態(tài)學(xué)階段是通過各種蛋白質(zhì)復(fù)合物的形成來反應(yīng)的。通過對超微結(jié)構(gòu)和細(xì)胞生物學(xué)的觀察,可以將其大致分為五個階段:起始、貨物選擇、涂層組裝、斷裂和脫殼,不同生物體網(wǎng)格蛋白的內(nèi)吞過程有一定的差異。

2.1 起始形態(tài)學(xué)觀察顯示,在起始階段,網(wǎng)格蛋白囊泡形成凹坑的膜內(nèi)陷。參與該階段的蛋白復(fù)合物包括FCH結(jié)構(gòu)域(Fer/Cip4 homology domain only proteins,F(xiàn)CHO)蛋白、EGFR途徑底物15(epidermal growth factor receptor pathway substrate 15,Eps15)和交叉蛋白[9,10]。蛋白復(fù)合物聚集在網(wǎng)格蛋白囊泡形成的凹坑內(nèi),其中Eps15具有多個銜接蛋白-2(adaptor protein-2,AP2)的結(jié)合位點(diǎn),可以招募貨物選擇階段中的核心蛋白AP2,從而與網(wǎng)格蛋白進(jìn)行銜接。

2.2 貨物選擇在網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞途徑中,囊泡內(nèi)除網(wǎng)格蛋白以外,最豐富的蛋白是AP2,該蛋白能特異性作用于質(zhì)膜[10]。AP2蛋白通過μ亞基和σ亞基直接與跨膜受體的細(xì)胞質(zhì)尾部中的序列相互作用,并使用其附屬的結(jié)構(gòu)域間接連接貨物與銜接蛋白[11]。AP2可以結(jié)合網(wǎng)格蛋白和多種輔助蛋白,從而與貨物特異性銜接蛋白一起介導(dǎo)貨物的選擇。在網(wǎng)格蛋白包被的凹坑中,AP2蛋白起到了與其他蛋白互作的核心作用,也在質(zhì)膜上囊泡的形成中起到關(guān)鍵作用[12,13]。研究表明,參與該階段的還有裝配蛋白-180(assembly protein,AP180),其N-端同源結(jié)構(gòu)域也可以與其他蛋白相互作用[14],不僅參與調(diào)控囊泡中網(wǎng)格蛋白的高效組裝,而且對于囊泡蛋白質(zhì)的回收也十分重要。FCHO蛋白同樣也具有與配體結(jié)合的結(jié)構(gòu)域,所以貨物具體選擇的時間可能發(fā)生的更早。

2.3 涂層組裝由于貨物、AP2或貨物特定的銜接蛋白選擇和結(jié)合后是裸露的,因此需要組裝網(wǎng)格蛋白外殼,貨物才可以由囊泡包裹進(jìn)入細(xì)胞。網(wǎng)格蛋白的聚合使膜彎曲,導(dǎo)致涂層凹坑內(nèi)陷。網(wǎng)格蛋白由AP2蛋白聚集后,其三足結(jié)構(gòu)從細(xì)胞質(zhì)中匯集到細(xì)胞膜上,在合適的位點(diǎn)與組織形成包裹貨物的囊泡凹坑。在這一階段,有許多蛋白附著在囊泡的邊緣,對囊泡的彎曲與穩(wěn)定起到一定的作用,例如,起始階段的Eps15和內(nèi)吞適配蛋白Epsin[15];另外一些銜接蛋白,如AP2、AP180和Epsin與網(wǎng)格蛋白一起互相作用,形成柔性區(qū)域從而使質(zhì)膜變形。

2.4 囊泡斷裂網(wǎng)格蛋白在形成凹坑以后,BAR結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì)將募集發(fā)動蛋白Dynamin GTP水解酶。Dynamin是一種機(jī)械化學(xué)酶,在網(wǎng)格蛋白包被囊泡出芽過程中起決定性作用[16]。另一方面,囊泡斷裂是一個GTP-依賴的構(gòu)象變化過程。Dynamin經(jīng)歷GTP水解后發(fā)生了構(gòu)象的改變,可能有助于Dynamin介導(dǎo)囊泡斷裂[17]。

2.5 脫殼與網(wǎng)格蛋白的回收網(wǎng)格蛋白外殼主要是通過熱休克同源物70(heat shock cognate protein,Hsc70)及其輔助因子、輔助蛋白(Auxili)或非神經(jīng)元組織中的細(xì)胞周期蛋白G相關(guān)激酶(cylin G associated kinase,GAK)等相互作用,將其形成的網(wǎng)格蛋白晶格排列結(jié)構(gòu)分解為基礎(chǔ)的三足結(jié)構(gòu)[9,18]。游離和未被網(wǎng)格蛋白包裹的囊泡將進(jìn)入至靶內(nèi)體中并與其融合。網(wǎng)格蛋白的三足結(jié)構(gòu)在網(wǎng)格蛋白囊泡出芽后募集Auxili,再由Auxili募集HSC70以獲得最大解體[19,20],脫殼以后,網(wǎng)格蛋白被釋放至細(xì)胞質(zhì)中,待下一輪網(wǎng)格蛋白囊泡形成過程中被重新使用。

3 網(wǎng)格蛋白的內(nèi)吞作用在節(jié)肢動物中的研究

作為許多病原體的載體,節(jié)肢動物在自然界中具有一定的特殊性。研究發(fā)現(xiàn)病原體或者其他物質(zhì)能夠通過網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用進(jìn)入節(jié)肢動物。目前對于網(wǎng)格蛋白在節(jié)肢動物中的研究僅限于個別亞門。

3.1 昆蟲綱

3.1.1 果蠅 研究人員對網(wǎng)格蛋白在果蠅體內(nèi)介導(dǎo)的內(nèi)吞作用進(jìn)行了觀察與驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)了這一作用涉及到的相關(guān)蛋白以及這些蛋白與網(wǎng)格蛋白的關(guān)系。

網(wǎng)格蛋白在果蠅的生殖和產(chǎn)卵過程中具有至關(guān)重要的作用。1993年,Bazine等[21]對果蠅中的網(wǎng)格蛋白重鏈進(jìn)行了克隆,發(fā)現(xiàn)它與哺乳動物及酵母的同源性高達(dá)80%,且該基因位于X染色體上,在精子的發(fā)生中具有特殊的作用。結(jié)合之前對于卵黃蛋白的分析,他們認(rèn)為網(wǎng)格蛋白對正常分子的內(nèi)化、分選、加工、分泌以及特定細(xì)胞類型中的分化、運(yùn)輸及發(fā)育具有至關(guān)重要的作用。2009年,Wingen等[22]通過免疫熒光清晰的觀察到網(wǎng)格蛋白重鏈在果蠅幼蟲與胚胎中的表達(dá),同時,免疫熒光標(biāo)記顯示其與反式高爾基體網(wǎng)絡(luò)部分接觸,與早期內(nèi)吞作用的標(biāo)記物共定位。2014年,Jha等[23]觀察到在黑腹果蠅卵室內(nèi)卵黃發(fā)生過程中,由網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞積累卵黃,可溶性分子被吸收到卵黃發(fā)生的現(xiàn)象。

作為模式生物,果蠅體內(nèi)網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用機(jī)制同樣引發(fā)了研究人員的興趣。在哺乳動物體內(nèi)參與網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)內(nèi)吞途徑中的分子,如銜接蛋白、Dynamin、Hsc70、Auxili等,在果蠅中也具有一定的生物功能。Burgess等[24]發(fā)現(xiàn),銜接蛋白-1(adaptor protein,AP-1)和網(wǎng)格蛋白對果蠅的分泌顆粒的生物發(fā)生十分重要,而分泌顆粒是調(diào)節(jié)激素、消化酶和其他生物活性分子的分泌所必需的。另一種銜接蛋白GGA在高爾基體和內(nèi)吞途徑之間許多重要跨膜蛋白的細(xì)胞內(nèi)分選中起作用。Hirst等[25]報道GGA在果蠅的頭部和睪丸中高度表達(dá),但對GGA進(jìn)行干擾以后并未對其精子發(fā)生造成影響,可能是由于GGA與AP-1作用相似,AP-1替代了GGA的功能。Liu等[26]在研究卵黃蛋白進(jìn)入卵母細(xì)胞的過程中發(fā)現(xiàn),果蠅卵母細(xì)胞中有效的內(nèi)吞攝取和成熟需要Dynamitin/p50,卵黃蛋白只有通過內(nèi)吞途徑被運(yùn)輸,并儲存在濃縮的蛋黃顆粒中,才能用作發(fā)育中胚胎的食物來源。Chang等[27]研究表明在Hsc70突變后,網(wǎng)格蛋白脫殼活性降低,很可能抑制了網(wǎng)格蛋白囊泡的脫殼,對網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用有一定的影響。Zhou等[28]研究表明Auxilin是Hsc70的輔助蛋白,是網(wǎng)格蛋白的調(diào)節(jié)因子,與網(wǎng)格蛋白和Hsc70一樣,在果蠅精子發(fā)生的過程中具有重要作用。Auxilin參與網(wǎng)格蛋白囊泡的構(gòu)成,以產(chǎn)生足夠的質(zhì)膜用于精子細(xì)胞形態(tài)發(fā)生。它還參與精子的發(fā)生,雄性不育可能是由于其輔助作用缺失造成的。

3.1.2 家蠶 研究表明,家蠶中腸對蛋白質(zhì)的吸收依賴網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用。Casartelli等[29]在家蠶幼蟲中腸的培養(yǎng)物中,利用共聚焦激光掃描顯微鏡研究了柱狀細(xì)胞負(fù)責(zé)異硫氰酸熒光素(FITC)-白蛋白內(nèi)化的機(jī)制。巨蛋白在許多哺乳動物上皮細(xì)胞中的功能是攝取各種分子,包括白蛋白。巨蛋白受體需要Ca2+進(jìn)行白蛋白內(nèi)化,并可被慶大霉素抑制。Western blot分析和共定位實(shí)驗(yàn)顯示,網(wǎng)格蛋白和白蛋白在頂端質(zhì)膜的微生物區(qū)域中共定位。使用標(biāo)記的白蛋白攝取作為增加的蛋白質(zhì)濃度,函數(shù)顯示,攝取方式遵守飽和動力學(xué),米氏常數(shù)值為(2.0±0.6)μmol/L,與受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用相關(guān)數(shù)據(jù)相符。使用內(nèi)吞抑制劑后,攝取白蛋白的速率顯著降低??梢?,F(xiàn)ITC-白蛋白內(nèi)化是網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的。

Feng等[30]發(fā)現(xiàn),家蠶核多角體病毒(Bombyx mori nuclear polyhedrosis virus,BmNPV)的芽生病毒(Budded virus,BV)通過低pH依賴性內(nèi)吞作用途徑進(jìn)入BmN細(xì)胞。經(jīng)抑制試驗(yàn)、透射電子顯微鏡(TEM)分析和小干擾RNA(siRNA)敲低測定揭示,BV進(jìn)入BmN細(xì)胞是由網(wǎng)格蛋白依賴性內(nèi)吞作用介導(dǎo)的。此外,通過siRNA抑制Rab5、Rab7或Rab11證明BV需要早期和晚期內(nèi)體用于BmN細(xì)胞感染的內(nèi)吞作用。

3.1.3 甲蟲 甲蟲體內(nèi)網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用主要是針對dsRNA的研究。Xiao等[31]通過注射赤擬谷盜(Tribolium castaneum,Tc)中的標(biāo)記基因-幼蟲巨大致死基因(lethal giant larvae,TcLgl)的dsRNA,使用不同內(nèi)吞途徑的藥理學(xué)抑制劑與RNAi結(jié)合,證明網(wǎng)格蛋白依賴性內(nèi)吞作用的兩種抑制劑(氯丙嗪和巴弗洛霉素-A1)可以顯著減少TcLg1的RNAi,且通過RNAi在網(wǎng)格蛋白依賴性內(nèi)吞作用中的相關(guān)蛋白(TcRab7)可顯著損害TcLg1的RNAi。這些結(jié)果證實(shí)網(wǎng)格蛋白依賴性內(nèi)吞作用是T. castaneum中細(xì)胞攝取dsRNA的主要機(jī)制。

3.1.4 伊蚊 20世紀(jì)90年代,研究人員對伊蚊體內(nèi)網(wǎng)格蛋白的分子結(jié)構(gòu)和生物化學(xué)進(jìn)行了研究,證明蚊子體內(nèi)網(wǎng)格蛋白的存在[32],并對網(wǎng)格蛋白進(jìn)行了克隆。分析發(fā)現(xiàn)伊蚊體內(nèi)網(wǎng)格蛋白與哺乳動物之間的同源性要高于線蟲,由此推測高等生物之間網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用具有相似性[9]。

1997年,Kokoza等[33]在對伊蚊卵黃發(fā)生的研究中發(fā)現(xiàn),網(wǎng)格蛋白在卵母細(xì)胞中高度表達(dá),并參與了卵黃發(fā)生和卵黃蛋白原的產(chǎn)生。網(wǎng)格蛋白在伊蚊卵母細(xì)胞中持久且穩(wěn)定的表達(dá)很可能是為其產(chǎn)卵做準(zhǔn)備:伊蚊吸血后,卵巢中網(wǎng)格蛋白的表達(dá)量逐漸升高,通過大量的內(nèi)吞作用吸收營養(yǎng)以維持卵泡的發(fā)育。

網(wǎng)格蛋白不僅對伊蚊的發(fā)育和產(chǎn)卵有一定的影響,而且可以通過內(nèi)吞作用作為載體傳播病毒。2008年,Acosta等[34]使用生物化學(xué)和分子抑制劑,通過共聚焦和電子顯微鏡首次觀察致登革病毒2(DENV-2)進(jìn)入伊蚊的C3 /C6細(xì)胞。在酸性環(huán)境中DENV-2通過受體介導(dǎo)的網(wǎng)格蛋白依賴性內(nèi)吞作用進(jìn)入昆蟲細(xì)胞,揭示了黃病毒在昆蟲細(xì)胞培養(yǎng)物中的進(jìn)入模式,也代表了昆蟲作為載體在自然界中的進(jìn)入途徑。同年,Mosso等[35]使用DIL標(biāo)記的病毒粒子和實(shí)時成像的方法再次證明了Acosta的觀點(diǎn),并且證實(shí)登革熱病毒不需要從早期到晚期內(nèi)體轉(zhuǎn)運(yùn)。通過分析發(fā)現(xiàn),病毒通過內(nèi)吞囊泡進(jìn)入細(xì)胞僅依賴于滲透壓,這種方式恰好可以降低免疫監(jiān)測的風(fēng)險,并且酸性環(huán)境更有利于病毒膜的融合。2013年,科研人員利用伊蚊的C3 /C6細(xì)胞對伊蚊傳播基孔肯雅病毒(Chikungunya virus,CHIKV),他們通過投射電鏡觀察到在質(zhì)膜內(nèi)陷中存在CHIKV顆粒,類似于網(wǎng)格蛋白包被的凹坑。參與CHIKV內(nèi)吞運(yùn)輸過程的囊泡的現(xiàn)象揭示了病毒顆粒先進(jìn)入早期內(nèi)體,隨后轉(zhuǎn)移至晚期內(nèi)體和溶酶體,他們首次揭示了CHIKV進(jìn)入蚊子細(xì)胞的感染性進(jìn)入是由網(wǎng)格蛋白依賴的內(nèi)吞途徑介導(dǎo)的[36]。

研究顯示,網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用還會對細(xì)菌的毒素有一定的作用。內(nèi)吞作用是昆蟲細(xì)胞用來應(yīng)對成孔毒素的一般機(jī)制,它是由網(wǎng)格蛋白和flotillin介導(dǎo)的[37]。

3.1.5 蝦 網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用可能是中小型病毒內(nèi)吞作用的最常見機(jī)制[38]。2013年Jatuyosporn等[39]在對黑虎蝦(斑節(jié)對蝦)的研究中發(fā)現(xiàn),能夠感染黑虎蝦的黃頭病毒(Yellow head virus,YHV)是通過網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞途徑進(jìn)入的,并且內(nèi)吞作用還參與了黑虎蝦體內(nèi)YHV的繁殖。網(wǎng)格蛋白外殼AP17基因被敲低后,YHV復(fù)制顯著降低。使用網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞途徑的抑制劑——氯丙嗪預(yù)處理蝦,YHV感染率顯著下降。

白斑綜合征病毒同樣是以網(wǎng)格蛋白依賴性方式進(jìn)入日本對蝦(Marsupenaeus japonicus)的血細(xì)胞中。Yang等[38]首次發(fā)現(xiàn)日本對蝦的C類清道夫受體(scavenger receptors,SRCs)寡聚化后,細(xì)胞內(nèi)募集結(jié)構(gòu)域結(jié)合日本對蝦的β-抑制蛋2,以網(wǎng)格蛋白依賴性方式啟動血細(xì)胞對白斑綜合征病毒的吞噬作用。病毒最終在血細(xì)胞吞噬溶酶體中降解,有效地限制了對蝦體內(nèi)的病毒感染。

3.1.6 蚜蟲 昆蟲不僅能夠傳播動物病原體,還可以做為植物病原體的攜帶者,對經(jīng)濟(jì)作物造成嚴(yán)重的影響。蚜蟲是傳播植物病毒的重要載體。Brault等[40]運(yùn)用透射電子顯微鏡觀察黃體病毒在蚜蟲體內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn),在蚜蟲腸道細(xì)胞的各種囊泡結(jié)構(gòu)中都觀察到病毒粒子。經(jīng)腸道細(xì)胞胞吐后,病毒體被釋放進(jìn)入蚜蟲的體腔中,與共生蛋白(一種內(nèi)共生蛋白)結(jié)合。

3.1.7 虱 虱作為植物病毒的傳播媒介,體內(nèi)植物病毒的轉(zhuǎn)運(yùn)也已被研究。在對虱體內(nèi)的番茄黃葉卷曲病毒(Toamtos yellows leaf curl virus,TYLCV)的研究中,發(fā)現(xiàn)在粉虱的中腸上皮細(xì)胞的囊泡樣結(jié)構(gòu)中可以檢測到TYLCV。Pan等[41]通過飼喂抑制劑、抗體阻斷和dsRNA沉默抑制網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用,鑒定網(wǎng)格蛋白在該過程中的作用。研究結(jié)果表明,膜狀囊泡被生物病毒募集進(jìn)入載體中腸細(xì)胞,表明TYLCV可以通過網(wǎng)格蛋白依賴途徑內(nèi)化到中腸細(xì)胞中,并且內(nèi)體系統(tǒng)可能在粉虱中腸的病毒轉(zhuǎn)運(yùn)中起重要作用。Xia等[42]通過使用RNAi和抑制劑破壞囊泡運(yùn)輸,證明了囊泡運(yùn)輸?shù)脑缙趯τ诜凼心c中TYLCV的胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)十分重要。與許多動物病毒不同,TYCLV以回收內(nèi)體、晚期內(nèi)體、溶酶體、高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等方式在細(xì)胞內(nèi)單獨(dú)存在并被囊泡運(yùn)輸。

3.2 蛛形綱

3.2.1 螨 Wu等[43]對螨的網(wǎng)格蛋白dsRNA進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)網(wǎng)格蛋白對西方盲走螨的生殖、產(chǎn)卵有很大的影響。以飼喂方式處理螨的網(wǎng)格蛋白的dsRNA,會嚴(yán)重影響螨的產(chǎn)卵率和孵化率。飼喂網(wǎng)格蛋白dsRNA后影響了螨全身RNAi反應(yīng),總mRNA的表達(dá)量發(fā)生了明顯的下降。結(jié)果表明在螨中網(wǎng)格蛋白基因的敲除可能具有廣譜效應(yīng),可影響螨體內(nèi)其他基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控。

3.2.2 蜱 近年來,外泌體成為研究熱點(diǎn)。2018年,Zhou等[44]對蜱傳蘭加特病毒(Langat virus,LGTV)的外泌體進(jìn)行研究,用網(wǎng)格蛋白特異性抑制劑(Pitstop-2)處理N2a細(xì)胞,并用LGTV感染的N2a細(xì)胞的外泌體再感染Pitstop-2處理后的細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)與DMSO處理的對照組相比,Pitstop-2處理的細(xì)胞中LGTV顯著減少。結(jié)果表明外泌體介導(dǎo)的LGTV向細(xì)胞的傳遞是由網(wǎng)格蛋白依賴性內(nèi)吞作用介導(dǎo)的。

4 討論

網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用不僅對節(jié)肢動物的生殖和發(fā)育具有很重要的作用,而且在營養(yǎng)物質(zhì)的吸收、dsRNA的干擾、病毒的傳播中也起到非常關(guān)鍵的作用。節(jié)肢動物作為傳播病毒的媒介昆蟲,研究其內(nèi)吞作用在控制疾病傳播方面具有十分重要的意義。

目前研究人員僅對果蠅網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用的相關(guān)蛋白進(jìn)行了鑒定,該通路在其他節(jié)肢動物的具體作用并無相關(guān)研究論證。在節(jié)肢動物對內(nèi)吞作用的研究更側(cè)重于病毒的作用機(jī)制,對其本身營養(yǎng)物質(zhì)的吸收關(guān)注較少。哺乳動物中網(wǎng)格蛋白對紡錘體的形成具有重要作用,但節(jié)肢動物中并無相關(guān)報道。在網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用研究中,可以構(gòu)建內(nèi)吞作用網(wǎng)絡(luò),從整體角度研究其作用機(jī)制以及對節(jié)肢動物其他方面的影響。

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