病毒感染與PDK1 SUMO化修飾的互作研究.pdf

1、3-磷酸肌醇依賴性蛋白激酶(3-phosphoinositide-dependent protein kinase-1，PDPK1or PDK1)屬于AGC蛋白激酶家族（cAMP和cGMP依賴性的蛋白激酶C）的一員，它能磷酸化下游的許多蛋白，如Akt、p90RSK、p70S6K、SGK和PKC等。因此PDK1的活性對(duì)下游激酶以及各細(xì)胞功能有著重要的影響，但是病毒感染是否影響PDK1的活性，尚不可知。為了解病毒感染是如何影響PDK1的活性

2、，檢測(cè)了不同病毒感染刺激對(duì)PDK1活性的影響。發(fā)現(xiàn)禽流感病毒、禽雙RNA病毒、豬圓環(huán)病毒2型和豬偽狂犬病毒分別感染293T，293T/DF-1和PK-15細(xì)胞，均能誘導(dǎo)一條分子量為210kDa左右的PDK1修飾條帶，進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證實(shí)，此條帶為SUMO化修飾的PDK1。過(guò)表達(dá)FLAGPDK1和HASUMO1后，感染IBDV，并于感染后1、3、6、12h收樣進(jìn)行IP，通過(guò)FLAG抗體來(lái)釣，并用抗HA抗體來(lái)檢測(cè)，可以在210KD左右的位置檢測(cè)

3、到條帶，進(jìn)一步證明PDK1的SUMO化修飾。通過(guò)網(wǎng)站預(yù)測(cè)到PDK1的SUMO化修飾位點(diǎn)分別為第207位、第296位和第495位賴氨酸，將這三個(gè)位點(diǎn)的賴氨酸同時(shí)突變?yōu)榫彼岷?，PDK1的SUMO化修飾水平大大下降。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)PDK1點(diǎn)突變后能夠抑制下游AKT和S6K的磷酸化。此外，轉(zhuǎn)染VP3的細(xì)胞中，AKT和S6K的磷酸化水平均明顯上調(diào)。因此，本研究?jī)?nèi)容顯示，病毒感染能夠誘導(dǎo)PDK1的SUMO化修飾，并且PDK1的SUMO化修飾對(duì)下游AK

4、T和S6K的磷酸化活性有著重要的影響。
　　既然PDK1的SUMO化修飾在胞內(nèi)有著重要的作用，那么胞內(nèi)調(diào)控PDK1SUMO化的機(jī)制就尤為重要。用PDK1作為誘餌蛋白來(lái)釣取胞內(nèi)蛋白，發(fā)現(xiàn)PDK1能釣下110KD左右的條帶，經(jīng)過(guò)質(zhì)譜鑒定發(fā)現(xiàn)這個(gè)條帶為VPS34。采用CO-IP技術(shù)和PULL DOWN技術(shù)驗(yàn)證了PDK1和VPS34的互作為直接互作。迸一步實(shí)驗(yàn)證明過(guò)表達(dá)VPS34能夠抑制PDK1的SUMO1修飾。同時(shí)發(fā)現(xiàn)VPS34能夠破壞

5、PDK1與UBC9的互作，從而抑制UBC9催化PDK1的SUMO化修飾。因此，研究表明VPS34能夠負(fù)調(diào)控PDK1的SUMO化修飾。
　　SUMO化對(duì)于PDK1蛋白功能的發(fā)揮具有重要作用，但是PDK1的SUMO化修飾對(duì)于調(diào)控其底物AKT活性的機(jī)制目前尚不清楚。超高分辨結(jié)果顯示，PDK1的SUMO化修飾能夠促進(jìn)PDK1轉(zhuǎn)移至膜周，并且和AKT定位在一塊。免疫共沉淀結(jié)果進(jìn)一步確認(rèn)了SUMO化能夠促進(jìn)PDK1和AKT的互作。而PDK1和

6、AKT的互作對(duì)于AKT的磷酸化是必須的。另外，研究表明IBDV通過(guò)VP3與VPS34互作，從而破壞了VPS34和PDK1的互作，并因此促進(jìn)了PDK1的SUMO化。對(duì)VP3的功能域進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)VP3通過(guò)CC3結(jié)構(gòu)域與VPS34發(fā)生互作。而VP3通過(guò)CC1結(jié)構(gòu)域與Beclin-1發(fā)生互作。但是VP3是通過(guò)CC3來(lái)調(diào)節(jié)PDK1修飾條帶和AKT的活性。因此可以判定VP3是通過(guò)VPS34，而非Beclin-1來(lái)調(diào)節(jié)AKT的活性。同時(shí)研究還表明，