University of Groningen
Molecular insights into viral respiratory infections
Cong, Ying-Ying
IMPORTANT NOTE: You are advised to consult the publisher's version (publisher's PDF) if you wish to cite from it. Please check the document version below.
Document Version
Publisher's PDF, also known as Version of record
Publication date: 2019
Link to publication in University of Groningen/UMCG research database
Citation for published version (APA):
Cong, Y-Y. (2019). Molecular insights into viral respiratory infections. University of Groningen.
Copyright
Other than for strictly personal use, it is not permitted to download or to forward/distribute the text or part of it without the consent of the author(s) and/or copyright holder(s), unless the work is under an open content license (like Creative Commons).
Take-down policy
If you believe that this document breaches copyright please contact us providing details, and we will remove access to the work immediately and investigate your claim.
Downloaded from the University of Groningen/UMCG research database (Pure): http://www.rug.nl/research/portal. For technical reasons the number of authors shown on this cover page is limited to 10 maximum.
201
NEDERLANDSE
SAMENVATTING
Nederlandse Samenvatting
202
De data gepresenteerd in deze thesis dragen bij in het ontcijferen van belangrijke aspecten in de levenscyclus van virussen uit de familie die acute respiratoire infecties veroorzaken. We hebben in het bijzonder de intracellulaire membraan her-organisatie en het belang van de N-eiwit interacties in de vroege stadia van de coronavirus (CoV)-levenscyclus gekarakteriseerd, en een autofagie-onafhankelijk rol van het LC3 eiwit in Influenza A (IAV)-infectie onthuld.
Infectie van dierlijke cellen met CoV activeert vesiculatie: het herorganiseren en herordenen van intracellulaire membraan structuren. Porcine epidemic diarrhea virus (PEDV), een coronavirus, vormt aanvankelijk dubbel membraan blaasjes en ingewikkelde membranen (convoluted membranes, CM’s), wat het virus waarschijnlijk als replicatieplatform gebruikt. Nieuw virus ontstaat gelijktijdig in het endoplasmatisch reticulum en in grote virus-bevattende-vacuolen (large virion-containing vacuoles, LVCV’s), welke ontstaan uit het Golgi. Dit bevestigd dat alpha-CoV op dezelfde manier samenstelt in twee verschillende organellen van het cellulaire secretie pathway. CoV zijn membraan virussen die hun nucleocapside (N) eiwit nodig hebben om hun plus-streng RNA genoom in hun virus partikel te laden om nieuw virus te vormen. CoV N eiwitten vormen oligomeren. Dit doen ze door middel van minstens 3 regio’s die verdeeld zijn over de gehele lengte van het, met zichzelf interacterende, N eiwit (in zowel muis hepatitis virus (MHV) of SARS CoV). Dat deze regio’s zichzelf en elkaar kunnen binden biedt een mogelijke moleculaire basis voor het oligomeriseren van het N eiwit. Interessant genoeg vormen cytoplasmatische N eiwitten van MHV geïnfecteerde cellen oligomeren zonder dat daarbij binding aan viraal genomisch RNA nodig is. Wij hypothetiseren dat het N-eiwit nodig is voor optimale lading van het virale RNA in een ribonucleoproteïne -complex, nadat N-eiwit oligomerisatie heeft plaatsgevonden, via de presentatie van meerdere virale RNA bindings-motieven.
CoV’s N eiwit is ook aanwezig bij het replicatie en transcriptie complex (RTC), de plek waar CoV repliceert. We hebben ontdekt dat het N eiwit associeert met RTC’s doordat het bindt aan non-structural protein 3 (nsp3) onafhankelijk van het genomisch RNA, via een specifiek N-terminaal domein (NTD) en N2a regio van het N eiwit. Deze binding sites zijn verantwoordelijk voor het rekruteren van het N eiwit naar de RTC’s. Dit zou de virus replicatie en virus productie kunnen beïnvloeden. Onze observaties suggereren dat de N-nsp3 interactie een stimulerende rol speelt in CoV RNA transcriptie en een essentiële rol speelt in de MHV levenscyclus.
Nederlandse Samenvatting
203 Influenza A virus (IAV) is een membraan virus met een gesegmenteerd, enkel, negatief -strengs RNA genoom. Het genoom bestaat uit acht segmenten. Dit genoom vormt samen met meerdere kopieën van het virale nucleoproteïne en een enkel viraal RNA polymerase complex, een ribonucleoproteïne (vRNP) complex. De rol van de vRNP in de levenscyclus van IAV veelzijdig: het orkestreren van de replicatie en transcriptie van het virale RNA, het transport van dit RNA in de cel, het herorganiseren van genen en ten slotte het inpakken van het virale genoom in nieuwe virus deeltjes. Voor het succesvol verloop van de levenscyclus hebben de vRNPs ook processen van het gastheer nodig. Autofagie is een evolutionair geconserveerd katabool proces om macromoleculen uit het cytoplasma te recyclen. We hebben ontdekt dat IAV een autofagie respons activeert in de cel, maar dat daarvoor niet alle ATG (eiwitten normaal betrokken bij autofagie) nodig zijn. Depletie van LC3 en verwante ATG8 eiwit familie eiwitten hindert IAV infectie. Dit toont aan dat de LC3 eiwitten een belangrijke rol hebben in het intracellulaire bestaan van IAV. Daarbij associëren LC3 eiwitten, maar niet GABARAP eiwitten, in hun niet-gelipideerde vorm met vRNP’s. Dit suggereert een autofagie onafhankelijke rol van LC3 eiwitten in IAV geïnfecteerde gastheercellen, en dat verschillende stappen van de levenscyclus verschillende gastheer componenten gebruiken.
