Saccharomyces cerevisiaeによるヒトインフルエンザウイルスの変異ヘマグルチニンのシグナル処理、グリコシル化、および分泌

酵母Saccharomyces cerevisiaeによるヒトインフルエンザウイルスの変異ヘマグルチニン（HAS）の信号認識、輸送、および分泌の性質を調査しました。インフルエンザHAのバリアント形式をコードするcDNA配列は、S。cerevisiaeで発現しました。N末端シグナルペプチドと合成されたHAポリペプチド（HA500およびHA325）は、グリコシル化された膜区画を正しく標的としていました。対照的に、シグナルペプチドを欠くHAポリペプチド（HA484およびHA308）は細胞質で発現し、グリコシド修飾を受けず、S。cerevisiaeの転座の初期段階における異種シグナル配列の重要性を示しました。HA500およびHA325ポリペプチドのN末端アミノ酸配列の分析は、シグナルペプチドの正しい切断を示し、酵母転座機による効率的な認識と処理のための異種シグナルペプチドの構造的適合性を示しています。膜を並べ、グリコシル化HAポリペプチドは、S。cerevisiaeでは、シグナルマイナス、非リコシル化HA分子と比較して比較的安定していた。アンカー - マイナスHA（HA500）とHA1（HA325）ポリペプチドの両方が膜を効率的に標的としていましたが、それらのグリコシル化と輸送パターンは異なることが示されました。パルスチェイス中、HA500は細胞分泌を検出できず、細胞外培地に分泌されずに細胞関連のままでしたが、HA325は培地に分泌されました。さらに、HA500ではなくHA325の細胞関連および分泌型のみが、高分子量の外鎖マンナンを広範囲に加えて、高グリコシル化を受けたように見えました。これら2つの変異体の観察された表現型の挙動の考えられる理由が議論されています。

We investigated the nature of signal recognition, transport, and secretion of mutant hemagglutinins (HAs) of a human influenza virus by the yeast Saccharomyces cerevisiae. The cDNA sequences encoding variant forms of influenza HA were expressed in S. cerevisiae. The HA polypeptides (HA500 and HA325) that were synthesized with their N-terminal signal peptides were correctly targeted to the membrane compartment where they were glycosylated. In contrast, the HA polypeptides (HA484 and HA308) lacking the signal peptide were expressed in the cytoplasm and did not undergo any glycosidic modification, demonstrating the importance of the heterologous signal sequence in the early steps of translocation in S. cerevisiae. The analysis of the N-terminal amino acid sequence of HA500 and HA325 polypeptides demonstrated the correct cleavage of the signal peptide, indicating the structural compatibility of a heterologous signal peptide for efficient recognition and processing by the yeast translocation machinery. The membrane-sequestered and glycosylated HA polypeptides were relatively stable in S. cerevisiae compared with the signal-minus, nonglycosylated HA molecules. Although both the anchor-minus HA (HA500) and HA1 (HA325) polypeptides were targeted efficiently to the membrane, their glycosylation and transport patterns were shown to be different. During pulse-chase, the HA500 remained cell-associated with no detectable secretion into the extracellular medium, whereas the HA325 secreted into the medium. Furthermore, only the cell-associated and secreted forms of HA325 and not HA500 appeared to have undergone hyperglycosylation with the extensive addition of high-molecular-weight outer-chain mannans. Possible reasons for the observed phenotypic behavior of these two mutant HAs are discussed.