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abinScience助力解析非洲猪瘟病毒I10L如何瓦解宿主自噬防御

发布日期: 2026-07-09 访问次数: 59

自噬(macroautophagy)是细胞抵御病原体入侵的核心免疫机制之一。自噬体与溶酶体融合形成自噬溶酶体,完成对胞内病原及受损组分的降解清除。这一融合步骤依赖RAB7 GTPase招募HOPS复合体,进而驱动STX17-SNAP29-VAMP8 SNARE复合体的组装,是整条通路的关键节点。

非洲猪瘟病毒(ASFV)是目前全球猪业面临的最严峻传染病威胁之一,感染致死率可达100%,且至今无安全有效的疫苗或治疗手段。已知ASFV能抑制宿主自噬,但具体机制尚不清晰。山东农业大学兽医学院研究团队发表于《Autophagy》的一篇研究聚焦于ASFV编码的I10L蛋白,系统阐明其干扰自噬的分子机制,并探讨其对病毒复制的功能意义。

I10L是ASFV右侧可变区中抑制宿主自噬的关键蛋白

研究者对ASFV基因组右侧可变区编码的10个蛋白(L11L、I10L、I9R、I8L等)进行系统筛查,在HeLa细胞中过表达后检测自噬标志蛋白LC3-II和SQSTM1/p62的水平变化。结果显示,I10L能显著提升LC3-II和SQSTM1/p62的蛋白水平,且呈时间和剂量依赖性。GFP-LC3点状聚集实验进一步证实,I10L表达使细胞内自噬体数量明显增多。

ASFV I10L表达诱导自噬标志蛋白的积累

Figure 1. ASFV I10L表达诱导自噬标志蛋白的积累

I10L阻断的是自噬通量中的融合步骤,而非自噬起始

为区分"自噬启动增强"与"自噬通量受阻"两种可能,研究者分别使用氯喹(CQ)、巴弗洛霉素A1(Baf-A1)抑制自噬体-溶酶体融合,以及EBSS饥饿或INK128处理激活自噬起始。在CQ或Baf-A1已阻断自噬通量的条件下,额外表达I10L不会进一步升高LC3-II和SQSTM1/p62,提示I10L与上述抑制剂作用于同一节点。在ATG5敲减条件下,I10L同样无法进一步累积上述标志物。使用RFP-GFP-LC3双荧光探针追踪自噬流,I10L表达细胞中代表未成熟自噬体的黄色点状物显著积累,直接证实I10L阻断自噬体与溶酶体的融合步骤

I10L表达抑制自噬通量

Figure 2. I10L表达抑制自噬通量

I10L抑制自噬需要跨膜结构域与C端功能区的协同作用

I10L全长170个氨基酸,包含N端小片段、跨膜结构域TM和C端功能区。免疫荧光定位显示,全长I10L和仅含TM结构域的截短体(I10L-NTM)均可定位至LAMP1标记的溶酶体区室,缺失TM的截短体则无此定位。功能验证实验表明,单独缺失TM或C端均可完全丧失对自噬的抑制效果。TM结构域负责将I10L锚定至溶酶体,C端负责效应功能,两者缺一不可

TM结构域和C端对I10L介导的自噬阻断至关重要

Figure 3. TM结构域和C端对I10L介导的自噬阻断至关重要

I10L特异性结合晚期内体/溶酶体标志分子RAB7

RAB7是晚期内体/溶酶体上的核心调控GTPase,在自噬体-溶酶体融合中发挥"锚定桥"作用。研究人员发现I10L与RAB7标记的晚期内体/溶酶体高度共定位,与RAB5(早期内体)和RAB11(循环内体)则无共定位。co-IP实验证实,I10L特异性与RAB7结合,不与RAB5、RAB11或其他SNARE蛋白结合。在ASFV感染的原代猪肺泡巨噬细胞(PAMs)中,内源性I10L与RAB7同样存在相互作用并共定位。过表达RAB7可缓解I10L引起的自噬标志物积累,而RAB7敲减条件下I10L无法进一步加剧自噬阻断,证明I10L正是通过劫持RAB7发挥抑制效应。分裂荧光实验进一步将相互作用界面精确定位至I10L的C端aa 67–148区域

I10L与RAB7相互作用

Figure 4. I10L与RAB7相互作用

I10L竞争性占据RAB7,阻断其与HOPS复合体亚基VPS39的结合

HOPS复合体通过亚基VPS39与RAB7结合,驱动晚期内体/溶酶体的膜融合。co-IP结果显示,I10L表达显著削弱RAB7与VPS39之间的相互作用,且呈剂量依赖性。免疫荧光进一步证实,全长I10L使VPS39与内源RAB7的共定位明显减少,而单独的TM或C端截短体则无此效应。值得注意的是,I10L不影响HOPS亚基VPS41与STX17之间的结合,提示其靶向的是RAB7-VPS39这一特定结合界面,而非整个HOPS复合体。ASFV-ΔI10L感染实验进一步证实,缺失I10L后VPS39与RAB7的相互作用得到恢复。

I10L防止RAB7-VPS39聚集

Figure 5. I10L防止RAB7-VPS39聚集

I10L选择性瓦解STX17-SNAP29-VAMP8 SNARE复合体的组装

RAB7-HOPS轴的破坏最终导致下游SNARE复合体无法正确组装。co-IP实验显示,I10L表达显著降低STX17与SNAP29、STX17与VAMP8之间的结合,但不影响VAMP8与SNAP29之间的直接结合,免疫荧光共定位结果与此一致。在ASFV感染模型中,ASFV-WT感染细胞中STX17-SNAP29相互作用明显下降,而ASFV-ΔI10L感染则不产生此效应。I10L不干扰YKT6-SNAP29-STX7复合体,体现其对STX17通路的高度选择性

I10L抑制STX17-SNAP29-VAMP8复合物的形成

Figure 6. I10L抑制STX17-SNAP29-VAMP8复合物的形成

I10L缺失显著削弱ASFV在原代巨噬细胞中的复制能力

将ASFV-ΔI10L与亲本病毒ASFV-WT接种于PAMs和pBMDMs,qPCR和免疫印迹均显示ASFV-ΔI10L的复制能力显著下降,病毒基因组拷贝数和p72蛋白表达均明显低于野生型。ASFV-ΔI10L感染细胞中LC3-II和SQSTM1/p62水平回落,说明自噬通量在I10L缺失后得到部分恢复。研究据此提出整体机制模型:ASFV感染后I10L早期表达,竞争性结合RAB7,阻断HOPS组装,进而瓦解SNARE复合体,使自噬体积累而无法降解,从而促进ASFV复制。

ASFV I10L的缺乏导致病毒介导的自噬恢复

Figure 7. ASFV I10L的缺乏导致病毒介导的自噬恢复

本研究系统阐明了ASFV编码的I10L蛋白通过竞争性结合RAB7、阻断HOPS复合体组装、瓦解SNARE复合体形成,从而抑制自噬体-溶酶体融合这一关键步骤,使病毒在自噬阻滞的微环境中实现高效复制。该研究为理解ASFV免疫逃逸机制提供了重要的分子靶点,也为后续抗病毒策略与疫苗研发提供了新的理论依据。


abinScience实验支持

abinScience为本研究提供了抗ASFV I10L商业抗体——Anti-ASFV I10L Monoclonal Antibody (1A016)(货号 VK445015)。研究团队首先对该抗体的特异性和反应性进行了系统验证,确认其在免疫印迹和免疫荧光实验中均表现出良好的性能。随后该抗体被用于ASFV感染的PAMs中的内源性co-IP实验,成功检测到I10L与内源RAB7的相互作用,并用于免疫荧光验证两者在感染细胞中的共定位。这两组实验是从过表达体系向生理感染条件验证I10L-RAB7互作的关键,提供了病毒感染层面的支撑。

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参考文献

Chen M, Sunkang Y, Cheng T, et al. African swine fever virus I10L protein inhibits autolysosome formation by disrupting RAB7-HOPS complex-dependent SNARE complex assembly. Autophagy. Published online May 15, 2026. doi:10.1080/15548627.2026.2672727