亜急性硬化性パン脳炎を引き起こす慢性麻疹ウイルスバリアントにおける融合糖タンパク質の変化の遅延活性化

急性麻疹ウイルス（MV）ナガハタ株の融合（F）糖タンパク質の細胞内処理と、亜急性硬化性パナン脳炎（SSPE）を引き起こすその相対的なバイケン株を比較し、ナガハタ株は3つのアスパラギン（N）を獲得する前駆体F0を合成します。リンクされたオリゴ糖鎖鎖は1時間で連続的に順次走行します。部分的にグリコシル化されたF0の1つのオリゴ糖鎖は、エンドベータ-N-アセチルグルコサミニダーゼH（ENDO-H）にはアクセスしにくいが、タンパク質が完全にグリコシル化するにつれてアクセスできるようになり、タンパク質立体構造の変化を示唆している。バイケン株SSPEウイルスは、同様にグリコシル化F0を合成します。ただし、タンパク質が完全にグリコシル化された後でも、Biken F0の1つのオリゴ糖鎖は、Endo-Hにとってアクセス性が低いままです。ナガハタF0は、半寿命が1時間で、F1およびF2サブユニットに切断されます。Biken F0は、半分の寿命4時間で切断されます。NagahataおよびBiken株のF遺伝子をクローン化し、トランスフェクションにより、F0の遅延切断を引き起こす欠陥がBiken F遺伝子に存在することを示しました。配列分析により、切断認識配列の突然変異、切り捨てられたカルボキシル末端、およびbiken Fタンパク質のF1の複数の変異が予測されます。キメラF遺伝子の発現は、変異した切断認識配列を示し、カルボキシル末端の切り捨てはF0の切断を遅らせません。代わりに、遅延F0切断は、F1の細胞外ドメインの複数の突然変異によるものであり、膜貫通領域の近くの4つのアミノ酸置換は、オリゴ糖鎖へのENDO-Hアクセスを損ないます。これらの結果は、MVのFタンパク質の通常の成熟プロセスに関する詳細な情報と、CNSにおけるMV持続性のメカニズムへの追加の手がかりを提供します。

We compared the intracellular processing of the fusion (F) glycoproteins of an acute measles virus (MV) Nagahata strain and its relative Biken strain that caused subacute sclerosing panencephalitis (SSPE), Nagahata strain synthesizes a precursor F0 which acquires three asparagine (N)-linked oligosaccharide chains sequentially in 1 h. One oligosaccharide chain on the partially glycosylated F0 is less accessible to endo-beta-N-acetylglucosaminidase H (endo-H) but becomes accessible as the protein becomes fully glycosylated, suggesting a protein conformational change. Biken strain SSPE virus synthesizes a similarly glycosylated F0. However, one oligosaccharide chain on the Biken F0 remains less accessible to endo-H even after the protein is fully glycosylated. The Nagahata F0 is cleaved into the F1 and F2 subunits with a half life of 1 h. The Biken F0 is cleaved with a half life of 4 h. We cloned the F genes of Nagahata and Biken strains and showed by transfection that the defect causing delayed cleavage of F0 resides in the Biken F gene. Sequence analysis predicts a mutation in the cleavage recognition sequence, a truncated carboxyl-terminus, and multiple mutations in F1 of the Biken F protein. Expression of chimeric F genes showed the mutated cleavage recognition sequence and the carboxyl-terminal truncation do not delay cleavage of F0. Instead, delayed F0 cleavage is due to multiple mutations in the extracellular domain of F1, and four amino acid substitutions near the transmembrane region impair endo-H access to the oligosaccharide chain. These results provide detailed information on the normal maturation process of the F protein of MV and additional clues to the mechanisms of MV persistence in the CNS.