シンプレックスウイルス1のヘルペスの基本ドメイン1 PUS9がキネシン-1を募集してニューロンからの出口を促進します

非標識：アルファヘルペスウイルスエンベロープタンパク質Pus9は、単純ヘルペスウイルス1（HSV-1）の順行性軸索輸送に役割を果たすことが示されていますが、分子メカニズムは不明です。これに対処するために、in vitroプルダウンアッセイを使用して、分子モーターキネシン-1を結合するために不可欠な保存されたPUS9基本ドメイン内の一連の5つのアルギニン残基を定義しました。アスパラギンに対するこれらのPUS9アルギニン残基の突然変異は、組換えキネシン-1の両方の結合をブロックしました。次に、アスパラギン（HSV-1PUS9KBDM）に変異した同じPUS9アルギニン残基でHSV-1を生成し、アルギニン（HSV-1PUS9KBDR）に復元しました。2つの変異ウイルスは、最初に再発性皮膚感染の帯状疱疹モデルで分析されました。主要な皮膚病変スコアは、重症度と速度論が同一であり、両方のウイルスの感染後（P.I.）4日目に背側根神経節（DRG）ニューロンでウイルス量に差はありませんでした。対照的に、HSV-1PUS9KBDMは、8日目に二次皮膚病変の部分的な減少を示しました。HSV-1PUS9KBDRのレベルと比較してください。マイクロ流体チャンバー系でのラットDRGニューロン培養の使用は、HSV-1PUS9KBDMの順行性軸索輸送の減少と軸索から非神経細胞への拡散の両方を示しました。したがって、PUS9の基本ドメインは、キネシン-1の動員を通じて、順行性軸索輸送とニューロンから皮膚へのHSV-1の広がりに寄与します。 重要性：単純ヘルペスウイルス1および2は、性器ヘルペス、失明、脳炎、および時には新生児の死を引き起こします。また、性感染性の性器ヘルペスがHIVの獲得を増加させ、HSVの再活性化がHIVの複製と伝播を増加させるという証拠も増えています。耐性ウイルスを制御し、HSVの拡散をブロックするために、HIVの獲得と伝播を減らすためには、新しい抗ウイルス戦略が必要です。これらの目的は、HSVがどのように神経に輸送され、皮膚に輸送されるかを理解することにより促進されます。この研究では、主要なウイルスタンパク質が軸索輸送と神経細胞から皮膚へのウイルスの広がりの両方にどのように役割を果たすかを定義しました。

UNLABELLED: The alphaherpesviral envelope protein pUS9 has been shown to play a role in the anterograde axonal transport of herpes simplex virus 1 (HSV-1), yet the molecular mechanism is unknown. To address this, we used an in vitro pulldown assay to define a series of five arginine residues within the conserved pUS9 basic domain that were essential for binding the molecular motor kinesin-1. The mutation of these pUS9 arginine residues to asparagine blocked the binding of both recombinant and native kinesin-1. We next generated HSV-1 with the same pUS9 arginine residues mutated to asparagine (HSV-1pUS9KBDM) and then restored them being to arginine (HSV-1pUS9KBDR). The two mutated viruses were analyzed initially in a zosteriform model of recurrent cutaneous infection. The primary skin lesion scores were identical in severity and kinetics, and there were no differences in viral load at dorsal root ganglionic (DRG) neurons at day 4 postinfection (p.i.) for both viruses. In contrast, HSV-1pUS9KBDM showed a partial reduction in secondary skin lesions at day 8 p.i. compared to the level for HSV-1pUS9KBDR. The use of rat DRG neuronal cultures in a microfluidic chamber system showed both a reduction in anterograde axonal transport and spread from axons to nonneuronal cells for HSV-1pUS9KBDM. Therefore, the basic domain of pUS9 contributes to anterograde axonal transport and spread of HSV-1 from neurons to the skin through recruitment of kinesin-1. IMPORTANCE: Herpes simplex virus 1 and 2 cause genital herpes, blindness, encephalitis, and occasionally neonatal deaths. There is also increasing evidence that sexually transmitted genital herpes increases HIV acquisition, and the reactivation of HSV increases HIV replication and transmission. New antiviral strategies are required to control resistant viruses and to block HSV spread, thereby reducing HIV acquisition and transmission. These aims will be facilitated through understanding how HSV is transported down nerves and into skin. In this study, we have defined how a key viral protein plays a role in both axonal transport and spread of the virus from nerve cells to the skin.