Wirus grypy A (IAV) jest prototypowym członkiem rodziny Orthomyxoviridae i jest znany z wywoływania globalnych epidemii i nieprzewidywalnych pandemii. IAV powoduje chorobę układu oddechowego człowieka, grypę, powszechnie znaną jako "grypa". Grypa jest ostrą chorobą, która powoduje indukcję pro- i przeciwzapalnych wrodzonych odpowiedzi immunologicznych gospodarza oraz śmierć komórek nabłonkowych w drogach oddechowych człowieka. Oba procesy są regulowane przez zjawisko zwane programowaną śmiercią komórki1. Sygnalizacja zaprogramowanej śmierci komórki jest indukowana, gdy tylko różne receptory rozpoznawania patogenów wyczują nadchodzące cząsteczki wirusa w komórkach gospodarza. Prowadzi to do zaprogramowania śmierci zainfekowanych komórek i sygnalizacji do sąsiednich zdrowych komórek za pomocą trzech połączonych ze sobą szlaków zwanych piroptozą, apoptozą i nekroptozą - ostatnio ukutych jako jeden proces, PANoptosis1.
PANoptosis obejmuje proteolityczne przetwarzanie wielu białek gospodarza i wirusa od indukcji do wykonania. Takie przetwarzanie białek jest przede wszystkim inicjowane przez rodzinę proteaz cysteinowych zwanych kaspazami1,2. Znanych jest do 18 kaspaz (od kaspazy 1 do kaspazy 18)3. Większość kaspaz jest wyrażana jako pro-kaspazy i aktywowana przez poddanie ich własnemu procesowi proteolitycznemu przez autokatalizę lub inne kaspazy4 w odpowiedzi na bodziec, taki jak infekcja wirusowa. Uważano, że PANoptoza komórek zakażonych IAV jest mechanizmem obronnym gospodarza, ale IAV wyewoluował sposoby unikania i wykorzystywania go, aby ułatwić jego replikację1,2,5,6. Jednym z nich jest antagonizacja czynników gospodarza poprzez rozszczepienie lub degradację za pośrednictwem kaspazy, które są albo z natury przeciwwirusowe, albo zakłócają jeden z etapów cyklu życiowego IAV. W tym celu odkryto, że czynniki gospodarza, kortaktyna, HDAC4 i HDAC6 ulegają rozszczepieniu lub degradacji za pośrednictwem kaspazy w komórkach nabłonka zakażonych IAV7,8,9. HDAC4 i HDAC6 są czynnikami anty-IAV8,10, a kortaktyna zakłóca replikację IAV na późniejszym etapie infekcji, potencjalnie podczas składania się wirusa i pączkowania11.
Ponadto, aktywowane są również różne kaspazy, które z kolei rozszczepiają wiele białek, aby aktywować reakcję zapalną gospodarza podczas infekcji IAV1,2. Ponadto nukleoproteina (NP), białko kanału jonowego M2 IAV12,13,14, oraz różne białka innych wirusów3,15,16 również ulegają rozszczepieniu za pośrednictwem kaspazy podczas infekcji, co wpływa na patogenezę wirusa. W związku z tym istnieje ciągła potrzeba badania rozszczepienia lub degradacji białek gospodarza i wirusa za pośrednictwem kaspazy podczas IAV i innych infekcji wirusowych, aby zrozumieć molekularne podstawy patogenezy wirusa. W niniejszym artykule przedstawiono metody mające na celu (1) ocenę rozszczepienia lub degradacji takich białek przez kaspazy, (2) identyfikację tych kaspaz oraz (3) zlokalizowanie miejsc rozszczepienia.