Enteroviruses Harness the Cellular Endocytic Machinery to Remodel the Host Cell Cholesterol Landscape for Effective Viral Replication

Olha Ilnytska, Marianita Santiana, Nai-Yun Hsu, Wen-Li Du, Ying-Han Chen, Ekaterina G. Viktorova, Georgy Belov, Anita Brinker, Judith Storch, Christopher Moore, Joseph L. Dixon, and NihalAltan-Bonnet. Cell Host & Microbe, 14, 281-293 (2013)

Speaker: Chung-Lin Li (利宗霖)                   Time: 14:10~15:00, Nov. 20, 2013.

Commentator: Dr. Shun-hua Chen (陳舜華老師)      Place: Room 601

中文摘要:

    腸病毒屬於正股、單股RNA病毒，其中包含許多與人類疾病相關的病毒，例如poliovirus、Coxsackievirus、human rhinovirus、enterovirus以及echovirus。許多的RNA病毒，包含腸病毒，利用宿主的membrane當作一個平台幫助病毒的複製 (1)，這些被用來幫助病毒複製的membrane也稱“replication organelles”。先前的研究都集中在cholesterols調控病毒attachment、病毒entry以及病毒引起的antiviral immune response的作用 (2)。本篇paper，作者發現clathrin-mediated endocytosis (CME)對於運輸cholesterol從細胞膜或細胞外培養液到replication organelles扮演重要的角色。利用siRNA去抑制CME相關的基因，可以有效的抑制Coxsackievirus B3以及poliovirus的複製和replication organelles的形成。此外，細胞處理methyl-βcyclodextrin讓細胞膜缺乏cholesterol也會抑制病毒的複製以及replication organelles的形成，且回補cholesterol可以回復病毒的複製。作者接著想知道cholesterol是如何target到replication organelles，利用Time-lapse microscopy發現大量的Rab11從endosome移動到replication organelles，更進一步，腸病毒的3A蛋白質可以利用Rab11去抓住cholesterol到replication organelles並且能防止cholesterol回到細胞膜。這些發現對於腸病毒的感染可以提供新的治療策略，包含抑制cholesterol的攝取以及合成、刺激細胞讓細胞儲存cholesterol以及破壞病毒抓取Rab11的能力讓cholesterol不會被運輸到replication organelles。

References:

1.     McCloskey, M.A., and Poo, M.M. (1986). Rates of membrane-associated reactions: reduction of dimensionality revisited. J. Cell Biol. 102, 88–96.

2.     Howes, M.T., Mayor, S., and Parton, R.G. (2010). Molecules, mechanisms, and cellular roles of clathrin-independent endocytosis. Curr. Opin. Cell Biol. 22, 519–527.