Zeitschrift für Aquakulturforschung und -entwicklung

Abstrakt

Rolle der PmRab7-Regulierung bei der WSSV-Infektion und funktionelle Validierung kleiner Moleküle als PmRab7-GTPase-Inhibitor

Amrendra Kumar, Sudhanshu Shekhar und Saravanakumar A*

Das White Spot Syndrome (WSS) ist eine Viruserkrankung, die die Garnelenzucht stark bedroht. Sie wird durch das White Spot Syndrome Baculovirus (WSSB) verursacht. Die Garnelen (P. monodon und L. vannamei) können sich aufgrund einer weniger ausgeprägten adaptiven Immunantwort nicht gegen „körperfremde“ Stoffe und Krankheitserreger verteidigen. Daher wurde in dieser Arbeit vorrangig die Regulierung des PmRab7-Transkripts untersucht, das nach Implikation eines kleinen Molekülinhibitors ein Rezeptor für WSSV (vP28) sein könnte. Insgesamt wurden zunächst 70 kleine GTPase-Moleküle anhand der 3D-Struktur von PmRab7 gescreent. Unter allen wurde das Molekül CID 1067700 für das molekulare Docking (IFD) mit PmRab7 in Gegenwart von GTP, GDP und Mg++ ausgewählt. Darüber hinaus wurde P. monodon ein kleines Molekül in der Futterformulierung zugeführt und die transkriptionelle Regulierung von PmRab7 wurde relativ quantifiziert gegenüber IFN-α als Housekeeping-Genen während der WSSV-Infektion. Hier haben wir einen PmRab7-Inhibitor, CID 1067700, identifiziert, indem wir die DNA-Bindungsdomäne von PmRab7 mithilfe einer virtuellen Screening-Strategie anvisierten. CID 1067700 unterdrückt bevorzugt die GTPase-Aktivität, um GTP und Mg++ von ihren Positionen zu verändern. Darüber hinaus hemmt CID 1067700 die Expression von nachgeschalteten Zielgenen von PmRab7, sodass CID 1067700 neue Sonden für die Entwicklung spezifischer Inhibitoren darstellt, die auf die DNA-Bindungsdomäne von PmRab7 abzielen, und ein potenzielles Therapeutikum gegen WSSV. Im ersten Test von CID 106700 wurden erhebliche Änderungen in der PmRab7-Regulierung und der WSSV-Vermehrung beobachtet. CID 106700 führt zu einer erfolgreichen Inaktivierung von PmRab7, indem GTP und Mg++ von ihren nativen Positionen verändert werden. Die PmRab7-Regulierung wurde während 72 Stunden Infektion um das 5- bis 8-fache erhöht. Der Ersatz von GTP durch kleine Moleküle hat eine signifikante Herunterregulierung des PmRab7-Gens während einer WSSV-Infektion ergeben. Bemerkenswerterweise wurde auch festgestellt, dass die Viruslast (absolut quantifiziert) reduziert war, wenn PmRab7 herunterreguliert wurde. Die Internalisierung von WSSV ist direkt mit der Regulierung von PmRab7 verbunden.