昆虫細胞におけるウイルスイネキシン発現は、細胞膜のポテンシャルとpHを破壊します

特定の寄生虫スズメバチは、ポリドナウイルス、毛虫宿主のWASPによる寄生を成功させるために不可欠な毒性因子をコードする共生ウイルスに関連しています。ポリドナビロスの1つのグループ、イクノウイルスのメンバーは、ビンネキシンとして知られる多遺伝子ファミリーをエンコードします。ヴィンネキシンは昆虫ギャップ接合遺伝子のホモログであり、宿主細胞生理学に影響を与える可能性のある機能的ギャップ接合部です。ただし、宿主病理学におけるビンネキシンの役割と、これらが毛虫の宿主に影響するメカニズムはほとんど不明です。この記事では、Spodoptera Frugiperda（SF9）細胞でビンネキシンを発現するために組換えバキュロウイルスを生成しました。ビンネキシンによって引き起こされる細胞生理学的変化を測定するために、細胞を膜電位依存プローブ、DIBAC4（3）、およびpH指標、カルボキシフルオレセインジアセテート（CFDA）でプローブしました。さらに、それぞれカルベノキソロンとウアバインを利用して、研究された細胞の膜電位を確立する際に、ギャップジャンクションとヘミチャネルの役割、およびNa+/K+-ATPaseをプローブしました。我々の結果は、ビンネキシンが細胞膜の脱分極と細胞質アルカリ化を各テストしたビンネキシンに固有の程度に誘導し、ビンネキシンヘミチャネルもNa+/K+-ATPaseもこれらの効果の根底にあるように見えないことを示しています。これらの結果は、ヴィンネキシンタンパク質ファミリーのメンバーが宿主の生体電気現象に影響を与えて宿主細胞生理学を破壊する可能性があり、ファミリーの個々のタンパク質が宿主の生理学に異なる影響を与える可能性があることを示唆しています。

Certain parasitoid wasps are associated with Polydnaviruses, symbiotic viruses that encode virulence factors which are essential to successful parasitization by the wasp of a caterpillar host. Members of one group of Polydnaviruses, the Ichnoviruses, encode a multi-gene family known as Vinnexins. Vinnexins are homologues of insect gap junction genes, and form functional gap junctions that may affect host cell physiology. However, the role of Vinnexins in host pathology and the mechanism by which these affect their caterpillar host are largely unknown. In this article, we generated recombinant baculoviruses to express vinnexins in Spodoptera frugiperda (Sf9) cells. To measure cell physiological changes caused by Vinnexins, cells were probed with a membrane potential-sensitive probe, DiBac4(3), and a pH indicator, carboxyfluorescein diacetate (CFDA). In addition, we utilized carbenoxolone and ouabain, respectively, to probe the role of gap junctions and hemi-channels, and Na+/K+-ATPase in establishing membrane potential in studied cells. Our results indicate that Vinnexins induce cell membrane depolarization and cytoplasmic alkalization to a degree specific to each tested Vinnexin, and that neither Vinnexin hemi-channels nor Na+/K+-ATPase appear to underlie these effects directly. These results hint that members of the Vinnexin protein family may affect host bio-electrical phenomena to disrupt host cell physiology, and that the individual proteins of the family may differentially affect host physiology.