インフルエンザウイルスの侵入におけるクラスリンコーティングされたピットを収縮させるために、スフィンゴミエリン順列式コレステロールドメインがフォルミン結合タンパク質17をリクルートします17

インフルエンザAウイルス（IAV）は世界的な健康の脅威です。IAVによって活用された細胞内エンドサイトーシス機械はとらえどころのないままです。ここでは、単一のIAV粒子を追跡し、内在化されたIAVを定量化することにより、スフィンゴミエリン（SM）象限コレステロールをアクセスできないコレステロールではないことが、IAVのクラスリン媒介エンドサイトーシス（CME）に不可欠であることがわかりました。IAVのクラスリン非依存性のエンドサイトーシスはコレステロールに依存しませんが、トランスフェリンのCMEはSMセクステス型コレステロールとアクセス可能なコレステロールに依存します。さらに、3色の単一ウイルス追跡と電子顕微鏡検査により、SMコレステロール複合体のナノドメインがIAVを含むクラスリンコーティング構造（CCS）に補充され、IAV含有CCSの首が首を収縮させることが示されました。一方、形状結合タンパク質17（FBP17）は、アクチン核形成を活性化する膜濃縮タンパク質であり、SMコレステロール複合体に依存する方法でIAV-CCS複合体に動員されます。CCSの首のSMコレステロールナノドメインがFBP17を補充し、アクチンアセンブリを活性化することにより首の収縮を誘発することを提案します。これらの結果は、IAV侵入におけるSMコレステロール複合体の生理学的重要性を明確に示しています。重要性IAVは、細胞内エンドサイトーシス機械を活用することにより細胞に感染します。その侵入に使用される細胞の機械をよりよく理解することは、抗ウイルス戦略の開発につながる可能性があり、生理学的エンドサイトーシスプロセスに関する重要な洞察も提供する可能性があります。この研究は、原形質膜のコレステロールの特別なプールであるSMセクエステルドコレステロールが、IAV侵入におけるクラスリンコーティングピットの収縮のためにFBP17を補充することを実証しました。一方、IAVのクラスリン非依存性細胞侵入はコレステロール独立です。CMEのみを介してエンドサイトーシト化された金標準貨物であるトランスフェリンの内在化は、SMコレステロール複合体にはるかに依存していません。これらの結果は、IAV感染とコレステロールプールの経路/貨物固有の関与に関する新しい洞察を提供します。

Influenza A virus (IAV) is a global health threat. The cellular endocytic machineries harnessed by IAV remain elusive. Here, by tracking single IAV particles and quantifying the internalized IAV, we found that sphingomyelin (SM)-sequestered cholesterol, but not accessible cholesterol, is essential for the clathrin-mediated endocytosis (CME) of IAV. The clathrin-independent endocytosis of IAV is cholesterol independent, whereas the CME of transferrin depends on SM-sequestered cholesterol and accessible cholesterol. Furthermore, three-color single-virus tracking and electron microscopy showed that the SM-cholesterol complex nanodomain is recruited to the IAV-containing clathrin-coated structure (CCS) and facilitates neck constriction of the IAV-containing CCS. Meanwhile, formin-binding protein 17 (FBP17), a membrane-bending protein that activates actin nucleation, is recruited to the IAV-CCS complex in a manner dependent on the SM-cholesterol complex. We propose that the SM-cholesterol nanodomain at the neck of the CCS recruits FBP17 to induce neck constriction by activating actin assembly. These results unequivocally show the physiological importance of the SM-cholesterol complex in IAV entry. IMPORTANCE IAV infects cells by harnessing cellular endocytic machineries. A better understanding of the cellular machineries used for its entry might lead to the development of antiviral strategies and would also provide important insights into physiological endocytic processes. This work demonstrated that a special pool of cholesterol in the plasma membrane, SM-sequestered cholesterol, recruits FBP17 for the constriction of clathrin-coated pits in IAV entry. Meanwhile, the clathrin-independent cell entry of IAV is cholesterol independent. The internalization of transferrin, the gold-standard cargo endocytosed solely via CME, is much less dependent on the SM-cholesterol complex. These results provide new insights into IAV infection and the pathway/cargo-specific involvement of the cholesterol pool(s).