狂犬病ウイルスリンタンパク質はミトコンドリア複合体Iと相互作用し、ミトコンドリア機能障害と酸化ストレスを誘導します

狂犬病の実験モデルでの以前の研究では、重度の臨床疾患に関連した神経プロセスの変性が示されました。チャレンジウイルス標準（CVS）-11狂犬病ウイルス（RABV）の株に感染した培養成人げっ歯類背核神経ニューロン（RABV）は、酸化ストレスの証拠を持つ軸索の腫れを示し、軸索の成長を減少させました。CVS感染は、さまざまなミトコンドリアパラメーターを変化させ、反応性酸素種（ROS）産生およびミトコンドリア複合体I活性と模擬感染を増加させることを示しました。RABVタンパク質がミトコンドリアを標的とし、機能不全をトリガーするという仮説を立てています。マウス神経芽細胞腫細胞のミトコンドリア抽出物は、プロテオミクスアプローチで分析されました。細胞でPを発現するプラスミドは、複雑なI活性を増加させ、ROS生成を増加させましたが、他のRABVタンパク質の発現はそうではありませんでした。さまざまなP遺伝子セグメントをコードする組換えプラスミドを分析しました。アミノ酸139-172からのペプチドの発現は、Pタンパク質全体の発現と同様の複雑なI活性とROS生成を増加させましたが、この領域を含んでいないペプチドは複雑なI活性を増加させませんでした。これらの結果は、RABV Pの領域がミトコンドリアの複雑なIと相互作用し、ミトコンドリア機能障害、ROSの生成の増加、および酸化ストレスを引き起こすことを示しています。

Our previous studies in an experimental model of rabies showed neuronal process degeneration in association with severe clinical disease. Cultured adult rodent dorsal root ganglion neurons infected with challenge virus standard (CVS)-11 strain of rabies virus (RABV) showed axonal swellings and reduced axonal growth with evidence of oxidative stress. We have shown that CVS infection alters a variety of mitochondrial parameters and increases reactive oxygen species (ROS) production and mitochondrial Complex I activity vs. mock infection. We have hypothesized that a RABV protein targets mitochondria and triggers dysfunction. Mitochondrial extracts of mouse neuroblastoma cells were analyzed with a proteomics approach. We have identified peptides belonging to the RABV nucleocapsid protein (N), phosphoprotein (P), and glycoprotein (G), and our data indicate that the extract was most highly enriched with P. P was also detected by immunoblotting in RABV-infected purified mitochondrial extracts and also in Complex I immunoprecipitates from the extracts but not in mock-infected extracts. A plasmid expressing P in cells increased Complex I activity and increased ROS generation, whereas expression of other RABV proteins did not. We have analyzed recombinant plasmids encoding various P gene segments. Expression of a peptide from amino acid 139-172 increased Complex I activity and ROS generation similar to expression of the entire P protein, whereas peptides that did not contain this region did not increase Complex I activity or induce ROS generation. These results indicate that a region of the RABV P interacts with Complex I in mitochondria causing mitochondrial dysfunction, increased generation of ROS, and oxidative stress.