NF-kB tumatekijä , jolla on merkitystä esim. lintuinfluenssan vakavuusasteessa

Nyt alan kirjoittaa muutamia artikkeleita aiheesta NF-kB. Ensin tällainen sitaatti internetistä alustukseksi:


Short report Non-structural protein 1 (NS1) of avian influenza A viruses differentially inhibit NF-κB promoter activation

Muhammad Munir^1*, Siamak Zohari^1,2 and Mikael Berg¹

• * Corresponding author: Muhammad Munir

Author Affiliations

¹ Department of Biomedical Sciences and Veterinary Public Health, Swedish University of Agricultural Sciences (SLU), Ulls väg 2B, SE-751 89 Uppsala, Sweden

² Department of Virology, Immunobiology and Parasitology, National Veterinary Institute (SVA), Ulls väg 2B, SE-751 89 Uppsala, Sweden

Virology Journal 2011, 8:383 doi:10.1186/1743-422X-8-383

The electronic version of this article is the complete one and can be found online at: http://www.virologyj.com/content/8/1/383

Received:	8 June 2011
Accepted:	2 August 2011
Published:	2 August 2011

© 2011 Munir et al; licensee BioMed Central Ltd.

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0), which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Abstract (Tiivistelmä)

Background (Tausta)

Influenza virus infection activates NF-κB and is a general prerequisite for a productive influenza virus infection. On the other hand, non-structural protein 1 (NS1) suppresses this viral activated NF-κB, presumably to prevent expression of NF-κB mediated anti-viral response. NS1 proteins of influenza A viruses are divided into two groups, known as allele A and allele B. The possible functional relevance of this NS1 division to viral pathogenicity is lacking.

INFLUENSSAVIRUSINFEKTIO aktivoi tumatekijän NF-kB ja se on edellytys influenssaviruksen produktiiviselle infektoimiselle. Ja toisaalta kuitenkin viruksen oma proteiini NS1 vaimentelee ja painaa villasella tätä viruksen isäntäsolussa aktivoimaa NF-kB vaikutusta. Oletettavasti siinä on tarkoituksena estää ennalta isäntäsolussa kehkeytyvä NF-kB-välitteinen antivirusvaste. Näitä viruksen NS1 proteiineja on kaksi ryhmää alleeli A ja alleeli B. Tämän NS1 osaston toiminnallinen relevanssi viruksen patogenisuudessa on kuitenkin puutteellisesti tiedossa.

Findings ( Havaintoja)

The ability of NS1 protein from two avian influenza subtypes, H6N8 and H4N6, to inhibit NF-κB promoter activation was assessed. Further, efforts were made to characterize the genetic basis of this inhibition. We found that allele A NS1 proteins of H6N8 and H4N6 are significantly better in preventing dsRNA induced NF-κB promoter activation compared to allele B of corresponding subtypes, in a species independent manner.

Työssä mitattiin kahdesta lintuinfluenssa-alatyypistä H6N8 ja H4N6 niitten kyvyt estää tumatekijän NF-kB promoottorin aktivaatiota. Tämän inhibition geneettistä perustaa koetettiin myös luonnehtia. Tutkijat havaitsivat, että näitten mainittujen virusten NS1 A-alleelin proteiinit olivat merkitsevästi parempia estämään dsRNA muodosta indusoituvaa NF-kB- promoottorin aktivaatiota vastaaviin B-alleeleihin verrattuna lajista riippumattomalla tavalla.

Furthermore, the ability to suppress NF-κB promoter activation was mapped to the effector domain while the RNA binding domain alone was unable to suppress this activation.

Edelleen havaittiin, että NF-kB-promoottoria vaimentava kyky kartoittui effektoridomaaniin, kun taas se domaani, joka sitoi RNA:ta, ei kyennyt yksinään vaimentamaan mainittua aktivaatiota.

Chimeric NS1 proteins containing either RNA binding domain of allele A and effector domain of allele B or vice versa, were equally potent in preventing NF-κB promoter activation compared to their wt. NS1 protein of allele A and B from both subtypes expressed efficiently as detected by Western blotting and predominantly localized in the nucleus in both A549 and MiLu cells as shown by in situ PLA.

Kimeeriset NS1 proteiinit, joissa oli joko A-alleelin RNA:ta sitova domaani B-alleelin effektoridomaanin kera tai päin vastoin, olivat aivan yhtä vahvoja estämässä NF-kB promoottorin aktivoitumista kun verrattiin vastaaviin wild type viruksen NS1 alleeleihin. Molempien virusalatyyppien NS1 proteiinien A ja B alleelien havaittiin ilmentyvän tehokkaasti ja lokalisoituvan ensisijaisesti tumaan yllämainituissa solututkimuksissa.

Conclusions (Johtopäätöksiä)

Here, we present another aspect of NS1 protein in inhibiting dsRNA induced NF-κB activation in an allele dependent manner. This suggests a possible correlation with the virus's pathogenic potential.

Tässä tiedemiehet esittävät erään uuden aspektin NS1 proteiinista estämässä viruksen dsRNA muodon indusoimaa NF-kB tumatekijän aktivoitumista allelleistaan riippuvalla tavalla.Tämä viittaa mahdolliseen korrelaatioon viruksen patogeeniseen potentiaaliin.

Introduction (Johdanto, hieman tarkempaa selvitystä ylläolevalle asialle seuraa: )

Within hours of host-pathogen interaction, the type 1 interferons (IFNs), an essential arm of innate immune response, are induced to initiate a range of antiviral processes.

Isäntäsolun ja patogeenin kesken tapahtuu tunneissa interaktiota, j9ssa luonnollisen immuunipuolustuksen taholta indusoituu ensiksi interferoni 1 (IFN 1) kuin essentiaaliseksi käsivarreksi, joka alkaa koko joukon antivirusprosesseja.

The binding of dsRNA, produced as a viral by-product (or administered externally such as poly I:C) to helicases or toll-like receptors (TLR), initiates a series of events culminating in the activation of two kinase complexes:

TANK-binding kinase 1-inhibitor of kappa B-kinase ε (TBK1-IKK-ε)

and IKK-α/β/γ [1].

Virusperäinen RNA, sen sivutuotteena muodostuva kaksisäikeinen dsRNAmuoto sitoutuu helikaasi-entsyymiin(RIG) tai Tollin reseptoriin(TLR) ja tästä sitoutumisesta alkaa tapahtumasarja, joka huipentuu kahden kinaasikompleksin aktivoitumiseen. (Kinaasit ovat fosforyloivia entsyymejä) . Nämä kompleksit ovat TBK1-IKK-epsilon ja IKK-alfa/beta/gamma.

TBK1-IKK-ε phosphorylates interferon regulatory factor 3 and 7 (IRF3 and IRF7) while IKK-α/β/γ phosphorylates and hence activates nuclear factor-κB (NF-κB) transcription factor.

Ensinmainittu fosforyloi ja aktivoi interferoneja säätelevät tekijät IRF3 ja IRF7. Toinen mainittu kinaasikompleksi fosforyloi ja aktivoi tumatekijän NF-kB.

Activated NF-κB translocates to the nucleus where it induce the transcription of IFN-α and IFN-β as well as other pro-inflammatory cytokines together with ATF2/c-Jun (AP-1), p300 and CBP [2].

Nyt muodostunut NF-kB siirtyy tuman alueelle ja aiheuttaa siellä geenien transkriptiota. Muodostuu IFNalfa ja IFN beta, muita tulehdusta edistäviä sytokiineja ja ATF2/c-Jun (AP-1), p300 ja CBP.

NF-κB consists of a family of transcription factors that play indispensable roles in mediating inflammation, immune responses to pathogen infection, proliferation, apoptosis, and other cellular activities [3].

NF-kB käsittää transkriptiotekijäin perheen, jolla on korvaamattomia tehtäviä patogeenisen infektion tulehduksellisten ja immuunivasteitten välittämisessä, soluproliferaatiossa, apoptoosissa ja muissa soluaktiviteeteissa.

Because of the essential role of NF-κB in stimulation of IFN-α/β synthesis, many viruses have evolved different strategies to subvert this system. The non-structural protein 1 (NS1) of influenza A viruses is one of best example having ability to prevent NF-κB activation.

Koska tumatekijä NF-kB omaa välttämättömän osuuden alfa- ja beeta-interferonien synteesin stimuloimisessa, on moni virus kehittänytkin srategian, millä ne voivat kiertää tämän järjestelmän. Parhaimpia esimerkkejä NF-kB-aktivaation ehkäisykyvystä on A-influenssavirusten rakenneproteiini NS1.

It has been demonstrated that influenza virus infection activates the NF-κB and exhibit higher levels of replication in cells where NF-κB is pre-activated, suggesting that a NF-κB signalling pathway is a general prerequisite for a productive influenza virus infection [4].

On osoitettu, että influenssavirusinfektio aktivoi NF-kB tumatekijän ja ilmenee suurempia virusreplikaatiomääriäkin sellaisissa soluissa, joiden NF-kB järjestelmä on esiaktivoituneena, mikä viittaisi siihen, että NF-kB signalointitien olemassaolo on edellytys produktiiviselle inluenssavirusinfektiolle.

Kumar et al., [5], made further clarifications that NF-κB signalling is intimately involved in the influenza vRNA synthesis.

Kumar et al. selittivät edelleen, että NF-kB signalointi on mitä olennaisimmin osallistumassa influenssaviruksen viraalin vRNA muodon synteesiin.

On the contrary, viral NF-κB activation is partially suppressed by the NS1 protein of influenza virus, presumably to prevent an overshooting expression of IFN-β.

Ja toisaalta taas viruksesta aiheutuva NF-kB- aktivaatio osittain vaimentuu influenssavirusperäisen proteiinin NS1 vaikutuksesta, oletettavastikin sen takia, ettei isäntäsolu pääse kuitenkaan kiihdyttämään omaa IFN-beeta geeniään ja siitä siinä tapauksessa seuraavaa runsasta interferoni beeta- tuotantoa (antivirusgeenien herättäjää) .

Thus, in the context of an influenza virus infection NF-κB appears to have a supportive function for viral replication that is dominant over its antiviral activity.

Täten mitä NF-kB tumatekijään tulee influensasviruksen yhteydessä sillä näyttää nyt olevan virusreplikaatiota ylläpitävä funktio, joka on muuttunut voimakkaammaksi kuin sen antivirusvaktiivisuus. (Viruksen evaasioperiaate!)

The NS1 protein of influenza viruses consists of two domains: RNA binding domain (1-73 aa) and effector domain (74-230/237 aa). The N-terminal RNA binding domain is mainly responsible for interaction with RNA of several species whereas the C-terminal effector domain primarily mediates interactions with cellular proteins but also facilitates stabilization of the RNA binding domain [6].

Minkälainen sitten on viruksen NS1-proteiini? Siinä on kaksi domaania: Toinen sitoo RNA:ta (1-73) ja toinen on effektoridomaani ( 74- 230/237 aminohappoa). N-terminaalinen RNA.ta sitova aminohappojakso, domaani, vastaa interaktiosta monen eri lajin RNA:han päin, kun taas C-terminaalinen effektoridomaani välittää vuorovaikutuksia soluproteiineihin, mutta myöskin kiihdyttää RNA:ta sitovan domaanin stabiloitumista.

Based on their amino acid sequences, NS1 proteins of influenza A viruses are divided into two groups, termed as allele A and allele B. There is little information available for the possible functional relevance of this difference to viral pathogenicity.

Aminohappojen perusteella NS-1 proteiinit jaetaan A-influenssaviruksella kahdeksi alleeliksi A ja B. Mikä taas näitten erojen funktionaalinen relevanssi viruksen patogeenisuudessa on , siitä ei tiedetä paljoakaan.

However, recently we observed that allele A and B NS1s differ in their abilities to inhibit IFN-β promoter activation [7].

Kuitenkin tuore havainto on, että alleelleilla on eroa siinä, miten ne kykenevät estämään interferoni-beetan promoottorin aktivoitumista.

It has been demonstrated that H7N1 (A/FPV/Rostock/34), if carrying allele B of highly pathogenetic H5N1 (A/Goose/Guangdong/96), replicate more efficiently in human and mouse cell lines than wild-type H7N1 [8], which indicates that the NS1 protein is an essential determinant of influenza virus pathogenesis.

The present study focuses on the abilities of allele A and B NS1 proteins to inhibit NF-κB promoter in cultured cells line.

NS1 proteiinilla on aivan essentielli merkitys influenssaviruksen patogeenisuudessa. Tämän osoitti seuraava vertailu: Erästä luonnon H7N1 virusta verrattiin sellaiseen, johon oli asetettu hyvin patologisen lintuviruksen A H5N1 NS1-proteiinin B-alleeli. Tämä muutos saattoi viruksen lisääntymään paljon tehokkaammin niin ihmisessä kuin hiiressä. Nyt tutkijat sitten selvittivät, miten tällaiset viruksen NS1 proteiinin A ja B alleelit kykenevät estämään tumatekijää NF-kB soluviljelmissä.

(Materials and methods etc)

Conclusions ( johtopäätöksiä)

In conclusion, the results of this study demonstrated that NS1 proteins from avian influenza A viruses (H6N8 and H4N6 subtypes) have the ability to inhibit NF-κB promoter activation and suggest a possible correlation with the virus's pathogenic potential.

Tulokset osoittivat, että lintuinfluenssan NS1 proteiinit pystyvät estämään NF-kB tumatekijän promoottorin aktivoitumista ja omaavat korrelaatiota viruksen patogeeniseen potentiaaliin. (Tässä katsotut virusalatyypit olivat H6N8 ja H4N6)

Mapping of the NS1 protein domains involved in inhibition of NF-κB promoter showed that NS1 devoid of RNA binding domain still exhibited property of NF-κB promoter inhibition.

Kun kartoitettiin NS1 virusproteiinin domaaneita, jotka osallistuivat tumatekijän NF-kB promoottorin aktivoitumisen estämiseen, osoittautui, että sellainenkin NS1 proteiini, josta aivan puuttui RNA:ta sitova domaani, pystyi vielä ilmentämään tumatekijän NF-kB promoottoria estävää ominaisuutta.

Conversely, RNA binding domain alone loses this inhibitory activity.

Mutta taas toisaalta pelkällä RNA:ta sitovalla domaanilla ei ole tätä estävää aktiivisuutta enää.

However, for full elucidation, further experiments involving fusion of dimerization domain to that of RNA binding domain are required.

Jotta asia tulisi kokonaan ratkaistuksi, pitäisi tehdä kokeita, joissa on fusoituna dimeeri tälle RNA:ta sitovalle domaanille, A tai B alleellista.

Moreover, the full length NS1 protein is functionally interactive and can efficiently block NF-κB promoter activation regardless of RNA binding domain (either of allele A or allele B).

Edelleen, täyspitkä NS1 proteiini on toiminnallisesti interaktiivinen ja pystyy tehokkaasti blokeeraamaan NF-kB-promoottorin aktiivisuuden katsomatta RNA:ta sitovaan domaaniin oli se sitten A tai B alleeli.

Apart from NF-κB signaling, allele A and B NS1 protein from both subtypes were expressed predominantly in nucleus but also in cytoplasm in transfected human A549 and MiLu cells. On the basis of this work, we presented another dimension of NS1 protein in inhibiting dsRNA induced NF-κB activation that this character of NS1 is allele dependent.

Lukuunottamatta NF-kB signalointia, NS1 proteiinin A ja B alleelit molemmista virusalatyypeistä ilmenivät ensisijaisesti tumassa, mutta niitä esiintyi myös soluviljelmien sytoplasmassa transfektoiduissa ihmisen ja hiiren soluissa.

Tämän työn perusteella tutkijat esittivät erään uuden dimension, ulottuvuuden, tästä NS1 proteiinista: He osoittivat miten NS1 esti sen NF-kB induktion, mikä johtui dsRNA muotoisesta virussivutuotteesta ja tämä (evasoiva) NS1 funktio oli alleellista riippuvainen.