อนุภาคคล้ายไวรัสที่ดัดแปลงให้มี CLEC17A สามารถลดการติดเชื้อของ Macrobrachium rosenbergii nodavirus ในเซลล์ Sf9 ได้อย่างมีนัยสำคัญ

Highlight

งานวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่าอนุภาคโนด้าไวรัสที่ดัดแปลงส่วนยื่นให้มีความจำเพาะกับ CLEC17A ( CLEC17A/CRD-MrNV-VLPs ) มีความสามารถในการจับกับกลุ่มของน้ำตาลฟูโคสได้อย่างมีประสิทธิภาพ และมีศักยภาพสูงในการพัฒนาเป็นอนุภาคโนนาที่ช่วยลดการติดเชื้อของ MrNV ในเซลล์ที่ไวต่อการติดเชื้อได้อย่างมีนัยสำคัญ

ที่มาและความสำคัญ

การสร้างและดัดแปลงอนุภาคโนด้าไวรัส MrNV-VLPs ให้มีความจำเพาะต่อกลุ่มน้ำตาลฟูโคสบนเปลือกหุ้ม คาดว่าจะสามารถยับยั้งการติดเชื้อไวรัสได้อย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องโนด้าไวรัส ใช้กลุ่มน้ำตาลฟูโคสในการจับและเข้าสู่เซลล์ นอกจากนี้อนุภาคโนด้าไวรัสยังมีคุณสมบัติเด่นด้านความเสถียร และความแรงของการจับ (avidity) ที่สูง นอกจากนี้ยังสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้ง่าย เนื่องจากสามารถผลิต ปริมาณมาก เก็บรักษา และใช้งานได้ง่ายกว่าเลคทินหรือไกลแคนแบบดั้งเดิม

Abstract

Our previous studies demonstrated that Macrobrachium rosenbergii nodavirus (MrNV) infects and replicates in Sf9 insect cells, where fucosylated N- and O-glycans (HexNAc (Fuc)HexNAc-R or Fuc-LacdiNAc) serve as essential binding molecules for viral attachment. Additionally, we showed that the virus-like particles of the virus itself (MrNV-VLPs) were able to bind to the white-tail disease (WTD)-associated tissues and infect Sf9 cells; and these processes were significantly reduced by removing 27 amino acids from the C-terminus of the protruding (P) domain. In this study, we demonstrated that icosahedral particles could still form following the truncation of the P-domain at sites adjacent to known calcium-binding domains (CBDs) present in the S-shell domain in the MrNV capsid protein. We further showed that icosahedral particles could still form after truncation of the P-domain near calcium-binding sites in the S-domain. This generated smaller but intact particles lacking protrusions, designated V250-MrNV-VLPs. The particles with their intact S-shells enabled our complete replacement of the original MrNV capsid protein P-domains with the fucose-binding carbohydrate-recognition domain (CRD) of CLEC17A lectin (Prolectin), successfully creating CLEC17A/CRD-MrNV-VLPs. The chimeric CLEC17A/CRD-MrNV-VLPs were stable icosahedral particles with P-domains structurally distinct from both the smooth V250-MrNV-VLPs and the blade-like domains of wild-type MrNV-VLPs. Furthermore, the chimeric VLPs presented specific binding activities towards immobilized fucosylated glycoconjugates and Sf9 cell protein lysates. Notably, CLEC17A/CRD-MrNV-VLPs were able to reduce MrNV binding and infection in Sf9 cells. Therefore, this study demonstrated the potential for CLEC17A/CRD-MrNV-VLPs as particles that can effectively bind to fucosylated glycans, and their potential development as nanoparticles that can significantly reduce the level of infection by MrNV in susceptible cells.

KEYWORDS: Nodavirus, Virus-like particles, Glycans, Fucosylated lacdinacs, Carbohydrate-recognition domains, Prolectin

Citation: Chantunmapitak, R., Boonkua, S., Thongsum, O. et al. Chimeric virus-like particles carrying the CLEC17A carbohydrate-recognition domain significantly reduce Macrobrachium rosenbergii nodavirus infection in Sf9 cells. Sci Rep 15, 43311 (2025). https://doi.org/10.1038/s41598-025-27357-3

RELATED SDGs:

SDG Goal หลัก ที่เกี่ยวข้อง

2. ZERO HUNGER

SDG Goal ที่เกี่ยวข้องอื่น ๆ

17. Partnerships for the goals

ผู้ให้ข้อมูล: ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.มนสิชา สมฤทธิ์
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: รองศาสตราจารย์ ดร.วัฒนา วีรชาติยานุกูล รองศาสตราจารย์ ดร.สมลักษณ์ อสุวพงษ์พัฒนา ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.มนสิชา สมฤทธิ์
ชื่อนักศึกษาที่ทำวิจัย: น.ส.เรืองทิพย์ จันธรรมาพิทักษ์ น.ส.อรวรรณ ทองสุม นายศุภวิชญ์ บุญเกื้อ
ภาพถ่าย: ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.มนสิชา สมฤทธิ์
แหล่งทุนวิจัย: ทุนอุดหนุนการวิจัยจากสำนักงานปลัดกระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม ภายใต้โปรแกรม 1 สร้างระบบผลิตและพัฒนากำลังคนให้มีคุณภาพ แผนงาน ทุนพัฒนาศักยภาพในการทำงานวิจัยของอาจารย์รุ่นใหม่

Abstract

The Macrobrachium rosenbergii nodavirus (MrNV), the causative agent of white-tail disease (WTD) in many species of shrimp and prawn, has been shown to infect hemocytes and tissues such as the gills and muscles. However, little is known about the host surface molecules to which MrNV attach to initiate infection. Therefore, the present study investigated the role of glycans as binding molecules for virus attachment in susceptible tissues such as the gills. We established that MrNV in their viruslike particle (MrNV-VLP) form exhibited strong binding to gill tissues and lysates, which was highly reduced by the glycan-reducing periodate and PNGase F. The broad, fucose-binding Aleuria Aurantia lectin (AAL) highly reduced MrNV-VLPs binding to gill tissue sections and lysates, and efficiently disrupted the specific interactions between the VLPs and gill glycoproteins. Furthermore, mass spectroscopy revealed the existence of unique fucosylated LacdiNAc-extended N-linked and O-linked glycans in the gill tissues, whereas beta-elimination experiments showed that MrNV-VLPs demonstrated a binding preference for N-glycans. Therefore, the results from this study highly suggested that MrNV-VLPs preferentially attach to fucosylated N-glycans in the susceptible gill tissues, and these findings could lead to the development of strategies that target virus-host surface glycan interactions to reduce MrNV infections

KEYWORDS: fucosylation, glycans, Macrobrachium rosenbergii, nodavirus, virus-like particles

Citation: Somrit M, Yu S-Y, Le Pendu J, et al.Macrobrachium rosenbergii nodavirus virus-like particles attachto fucosylated glycans in the gills of the giant freshwaterprawn. Cellular Microbiology. 2020;22:e13258. https://doi.org/10.1111/cmi.13258

RELATED SDGs: 2. ZERO HUNGER

ผู้ให้ข้อมูล: อาจารย์ ดร.มนสิชา สมฤทธิ์
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: รองศาสตราจารย์ ดร.วัฒนา วีรชาติยานุกูล, อาจารย์ ดร.มนสิชา สมฤทธิ์
แหล่งทุนวิจัย: Thailand Research Fund, Grant/ Award Number: MRG6180055-Monsicha Somrit, Research Support Grant of the Faculty of Science, Mahidol University, Srinakharinwirot University research grant: 4, Grant/Award Number: 93/2559; Srinakharinwirot University government grant: 013/2561,Franco-Thai Junior Fellowship 2018-2019,