DOI: 10.1051/vetres:2001108

Vet. Res. 32 (2001) 47-54

Deletion of the UL21 gene in Pseudorabies virus results in the formation of DNA-deprived capsids: an electron microscopy study

Frans Wagenaar^a, Jan M.A. Pol^a, Niels de Wind^b and Tjeerd G. Kimman<sup>c

a</sup>  Institute of Animal Science and Health (ID-Lelystad), Department of Avian Virology Houtribweg, PO Box 65, 8200 AB Lelystad, The Netherlands
^b  The Netherlands Cancer Institute, Division of Molecular Carcinogenesis, Plesmanlaan 121, 1066 CX Amsterdam, The Netherlands
^c  National Institute of Public Health and the Environment (RIVM), Research Laboratory of Infectious Diseases, PO Box 1, 3720 BA, Bilthoven, The Netherlands

(Received 18 July 2000; accepted 9 October 2000)

Abstract
We studied the morphogenesis of three pseudorabies virus mutants lacking parts of the gene homologous to the UL21 gene of the herpes simplex virus type 1. The mutants were examined in an SK-6 cell-line, in an SK-6 cell-line expressing the UL21 gene product, in porcine lung alveolar macrophages (PLAM) and in porcine nasal mucosa explants. Although on SK-6 cells and PLAM, the virus-assembly and egress of mutant virus M155, lacking almost the entire UL21 gene, was similar to that of the rescued PRV mutant, M155 producing virions containing little or no DNA (A-type particles). Virus mutants M133 and M134 (lacking 23 and 232 amino acids respectively) produced more C-type particles. In SK-6 cells stably expressing the UL21-encoded protein, all mutants produced C-type particles. All mutants produced C-type particles in nasal mucosa explants, indicating that the UL 21-gene product is not essential for virus production in porcine tissue. These results support and extend previous work that indicated a role for the UL21 encoded protein in the packaging of newly replicated viral DNA.

Résumé
La délétion du gène UL21 du virus de la maladie d'Aujeszky résulte dans la formation de capsides dépourvues d'ADN : étude en microscopie électronique. Nous avons étudié la morphogenèse de trois mutants du virus de la maladie d'Aujeszky (VMA) comportant des délétions dans l'homologue du gène UL21 du virus de l'herpes simplex de type 1. Les mutants ont été examinés dans une lignée cellulaire SK-6, dans une lignée SK-6 exprimant le produit du gène UL21, dans des macrophages alvéolaires de poumon de porc (MAPP), et dans des explants de muqueuse nasale de porc. Bien que dans les cellules SK-6 et les MAPP l'assemblage et la sortie du virus mutant M155, à qui il manquait la presque totalité du gène UL21, étaient similaires à celles du mutant du VMA récupéré, ce mutant produisait des virions contenant peu ou pas du tout d'ADN (particules de type A). Les virus mutants M133 et M134 (à qui il manquait 23 et 232 acides aminés respectivement) produisaient plus de particules de type C. Dans les lignées cellulaires SK-6 exprimant de manière stable la protéine codée par UL21, tous les mutants ont produit des particules de type C. De même, tous les mutants ont produit des particules de type C dans les explants de muqueuse nasale, indiquant que le produit du gène UL21 n'est pas essentiel pour la production de virus dans les tissus porcins. Ces résultats sont en accord avec les travaux précédents et renforcent l'idée que la protéine codée par UL21 joue un rôle dans l'empaquetage de l'ADN viral nouvellement répliqué.

Key words: electron microscopy / morphology / pseudorabies virus / UL21 gene

Mots clés : microscopie électronique / morphologie / virus de la maladie d'Aujeszky / gène UL21

Correspondence and reprints: Jan M.A. Pol Tel.: (31) 320238238; fax: (31) 320238668;
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