街頭狂犬病ウイルス糖タンパク質の位置146ではなく、位置37での効率的なN-グリコシル化は病原性を低下させます

ほとんどのストリートレイビーウイルスには、糖タンパク質（Gタンパク質）に2つのN-グリコシル化部位があります。以前は、細胞適応におけるASN（194）またはASN（247）での単一の追加のN-グリコシル化の可能な役割と、街路狂犬病ウイルスの病原性の低下を報告しました。この研究では、マウス神経芽細胞腫由来NA細胞におけるストリートレイビーウイルス株1088の連続継代後に制限希釈法を使用してクローン化された2つの新規N-グリコシル化修飾バリアント、N5C＃7およびN5C＃8を特徴づけました。N5C＃7には、Gタンパク質にL38R変異があり、ASNで効率的なコアグリコシル化につながりました（37）。一方、N5C＃8はGタンパク質にD146N変異を有していたため、位置146で追加のN-グリコシル化が行われました。両違いは、親株と比較してNA細胞で非常に効率的に複製されました。親の株のように、両方のバリアントは脳内接種後に成体マウスの致死感染を引き起こしました。ただし、N5C＃7は筋肉内接種後に病原性の低下を示しましたが、N5C＃8は親のひずみと同じレベルの病原性を示しました。要約すると、位置37での効率的なコアグリコシル化は、細胞適応と街路狂犬病ウイルスの病原性の低下に関連していた。対照的に、細胞適応に関連しているにもかかわらず、位置146での追加のN-グリコシル化は病原性に影響を与えませんでした。これは、37、146、および319のN-グリコシル化部位を備えたストリート狂犬病ウイルス株が狂犬病動物から分離されているという報告と一致しています。したがって、本研究の結果は、Gタンパク質N-グリコシル化と狂犬病ウイルスの進化との関係をサポートする追加の証拠を提供します。

Most street rabies viruses have two N-glycosylation sites in their glycoproteins (G proteins), i.e., at Asn(37) and Asn(319), but Asn(37) is usually not core-glycosylated in an efficient manner. Previously, we reported the possible roles of single additional N-glycosylations at Asn(194) or Asn(247) in the cell adaptation and reduced pathogenicity of a street rabies virus, which suggest that N-glycosylation is closely related to the evolution of rabies viruses. In this study, we characterized two novel N-glycosylation-modified variants, N5C#7 and N5C#8, which were cloned using the limiting dilution method after serial passaging of the street rabies virus strain 1088 in mouse neuroblastoma-derived NA cells. N5C#7 had an L38R mutation in the G protein, which led to efficient core glycosylation at Asn(37). On the other hand, N5C#8 had a D146N mutation in the G protein, which led to an additional N-glycosylation at position 146. Both variants replicated highly efficiently in NA cells compared with the parental strain. Like the parental strain, both variants caused lethal infections in adult mice after intracerebral inoculation. However, N5C#7 exhibited reduced pathogenicity after intramuscular inoculation, whereas N5C#8 displayed the same level of pathogenicity as the parental strain. In summary, the efficient core glycosylation at position 37 was related to cell adaptation and the reduced pathogenicity of the street rabies virus. By contrast, despite of being related to cell adaptation, the additional N-glycosylation at position 146 did not affect the pathogenicity, which is consistent with a report that street rabies virus strains with N-glycosylation sites at positions 37, 146, and 319 have been isolated from rabid animals. Thus, the results of the present study provide additional evidence that supports the relationship between G protein N-glycosylation and rabies virus evolution.