真核生物タンパク質合成の調節：選択的インフルエンザウイルスmRNA翻訳は、細胞RNA結合タンパク質GRSF-1によって媒介されます

真核生物タンパク質合成の調節をよりよく理解するために、インフルエンザウイルス感染細胞の細胞およびウイルスmRNA翻訳を研究しました。インフルエンザウイルス感染は、選択的ウイルスmRNA翻訳と付随する細胞タンパク質合成の劇的な停止をもたらします。以前の研究は、これらのイベントがウイルスおよび/または細胞因子によって媒介され、ウイルスmRNAの5 '非翻訳領域（5' UTR）に結合することを示しました。選択的ウイルスタンパク質合成の原因となるトランス作用細胞タンパク質を特定するために、酵母3ハイブリッドシステムを採用しました。インフルエンザウイルスヌクレオカプシドタンパク質（NP）mRNAの5 'UTRを餌として使用して、RNA結合タンパク質Gリッチシーケンス因子1（GRSF-1）を含む細胞RNA認識モチーフを陽性翻訳調節因子因子として特定しました。。in vivo酵母アッセイは、NP 5 'UTRに特異的に結合したGRSF-1を明らかにしましたが、NP 5' UTR変異体または細胞RNA 5 'UTRSを選択しません。これらのデータは、組換えGRSF-1を使用したゲルシフトアッセイによって確認されました。重要なことに、組換えGRSF-1は、セルフリー翻訳システムにおけるNP 5 'UTR駆動型テンプレートの翻訳を特異的に刺激しました。さらに、NP 5 'UTR駆動型テンプレートの翻訳効率は、GRSF-1枯渇HeLa細胞抽出物で著しく低下しましたが、GRSF-1再構成された抽出物で復元されました。GRSF-1は、ウイルス5 'UTR RNAを表すRNAオリゴヌクレオチドの添加により必須因子を枯渇させたHeLa細胞抽出物におけるNP 5' UTR駆動型テンプレートの翻訳も刺激しました。まとめると、これらのデータは、インフルエンザウイルスRNAへの細胞タンパク質結合の機能的実証を文書化し、重要なことに、インフルエンザウイルスがGRSF-1を5 'UTRに補充して、感染細胞におけるウイルスmRNAの優先的な翻訳を確保することを示唆しています。

To better understand regulation of eukaryotic protein synthesis, we studied cellular and viral mRNA translation in influenza virus-infected cells. Influenza virus infection results in a dramatic shut-off of cellular protein synthesis that is concomitant with selective viral mRNA translation. Earlier work showed that these events are mediated by viral and/or cellular factors binding to the 5' untranslated region (5' UTR) of viral mRNAs. To identify trans-acting cellular proteins responsible for selective viral protein synthesis, we employed the yeast three-hybrid system. Using the 5' UTR of the influenza virus nucleocapsid protein (NP) mRNA as bait, we identified the cellular RNA-recognition motif containing RNA-binding protein G-rich sequence factor 1 (GRSF-1) as a positive-acting translational regulatory factor. The in vivo yeast assay revealed GRSF-1 specifically bound to the NP 5' UTR but not select NP 5' UTR mutants or cellular RNA 5' UTRs. These data were confirmed by gel shift assays using recombinant GRSF-1. Importantly, recombinant GRSF-1 specifically stimulated translation of a NP 5' UTR-driven template in cell-free translation systems. Furthermore, translation efficiency of NP 5' UTR-driven templates was reduced markedly in GRSF-1-depleted HeLa cell extracts, but restored in GRSF-1-reconstituted extracts. GRSF-1 also stimulated translation of an NP 5' UTR-driven template in HeLa cell extracts that were depleted of essential factors by addition of RNA oligonucleotides representing the viral 5' UTR RNA. Taken together, these data document the functional demonstration of a cellular protein binding to influenza virus RNAs and, importantly, suggest that influenza virus may recruit GRSF-1 to the 5' UTR to ensure preferential translation of viral mRNAs in infected cells.