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Yan Zhang
Author with expertise in Global Impact of Arboviral Diseases
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NS2B-D55E and NS2B-E65D Variations are Responsible for Differences in NS2B-NS3 Protease Activities Between Japanese Encephalitis Virus Genotype I and III in Fluorogenic Peptide Model

Abdul Wahaab et al.Jan 1, 2023
Japanese Encephalitis Virus (JEV) NS2B-NS3 is a protein complex composed of NS3 proteases and a NS2B cofactor. The N-terminal protease domain (180 residues) of NS3 (NS3(pro)) interacts directly with a central 40-amino acid hydrophilic domain of NS2B (NS2B(H)) to form an active serine protease. In this study, the recombinant NS2B(H)-NS3(pro) proteases were prepared in E. coli and used to compare the enzymatic activity between genotype I (GI) and III (GIII) NS2B-NS3 proteases. The GI NS2B(H)-NS3(pro) was able to cleave the sites at internal C, NS2A/NS2B, NS2B/NS3 and NS3/NS4A junctions that were identical to the sites proteolytically processed by GIII NS2B(H)-NS3(pro). Analysis of the enzymatic activity of recombinant NS2B(H)-NS3(pro) proteases using a model of fluorogenic peptide substrate revealed that the proteolytical processing activity of GIII NS2B(H)-NS3(pro) was significantly higher than that of GI NS2B(H)-NS3(pro). There were eight amino acid variations between GI and GIII NS2B(H)-NS3(pro), which may be responsible for the difference in enzymatic activities between GI and GIII proteases. Therefore, recombinant mutants were generated by exchanging NS2B(H) and NS3(pro) domains between GI and GIII NS2B(H)-NS3(pro) and subjected to protease activity analysis. Substitution of NS2B(H) significantly altered the protease activities, as compared to the parental NS2B(H)-NS3(pro), suggesting that NS2B(H) played an essential role in regulation of NS3(pro) protease activity. To further identify the amino acids responsible for the difference in protease activities, multiple substitution mutants including the individual and combined mutations at the variant residue 55 and 65 of NS2B(H) were generated and subjected to protease activity analysis. Replacement of NS2B-55 and NS2B-65 of GI to GIII significantly increased the enzymatic activity of GI NS2B(H)-NS3(pro) protease, whereas mutation of NS2B-55 and NS2B-65 of GIII to GI remarkably reduced the enzymatic activity of GIII NS2B(H)-NS3(pro) protease. Overall, these data demonstrated that NS2B-55 and NS2B-65 variations in hydrophilic domain of NS2B co-contributed to the difference in NS2B(H)-NS3(pro) protease activities between GI and GIII. These observations gain an insight into the role of NS2B in regulation of NS3 protease activities, which is useful for understanding the replication of JEV GI and GIII viruses.
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MiR-574-5p activates human TLR8 to promote autoimmune signaling and lupus

Tao Wang et al.Jan 1, 2023
Endosomal single-stranded RNA-sensing Toll-like receptor-7/8 (TLR7/8) plays a pivotal role in inflammation and immune responses and autoimmune diseases. However, the mechanisms underlying the initiation of the TLR7/8-mediated autoimmune signaling remain to be fully elucidated. Here, we demonstrate that miR-574-5p is aberrantly upregulated in tissues of lupus prone mice and in the plasma of lupus patients, with its expression levels correlating with the disease activity. miR-574-5p binds to and activates human hTLR8 or its murine ortholog mTlr7 to elicit a series of MyD88-dependent immune and inflammatory responses. These responses include the overproduction of cytokines and interferons, the activation of STAT1 signaling and B lymphocytes, and the production of autoantigens. In a transgenic mouse model, the induction of miR-574-5p overexpression is associated with increased secretion of antinuclear and anti-dsDNA antibodies, increased IgG and C3 deposit in the kidney, elevated expression of inflammatory genes in the spleen. In lupus-prone mice, lentivirus-mediated silencing of miR-574-5p significantly ameliorates major symptoms associated with lupus and lupus nephritis. Collectively, these results suggest that the miR-574-5p-hTLR8/mTlr7 signaling is an important axis of immune and inflammatory responses, contributing significantly to the development of lupus and lupus nephritis.