人巨細胞病毒DNA引發酶UL70同宿主因子的相互作用研究

《人巨細胞病毒DNA引發酶UL70同宿主因子的相互作用研究》是依託武漢大學，由申翱擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：人巨細胞病毒DNA引發酶UL70同宿主因子的相互作用研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：申翱
• 依託單位：武漢大學

項目摘要

人類皰疹病毒是一群具有重要分子生物學和醫學意義的病毒。人巨細胞病毒（HCMV）在人群中感染率為50%～80%，常表現為無症狀的隱性感染，而對免疫低下人群如新生兒、愛滋病、器官移植和惡性腫瘤等患者會引發嚴重的疾病（致盲、致死）。已對HCMV 病毒DNA引發酶UL70的相互作用細胞因子進行篩選，並確定了其中4個陽性反應，涉及DNA複製和修復、RNA轉錄、蛋白質翻譯後摺疊、轉運、定位和抗病毒免疫等重要生命過程。這些相互作用關係反映了細胞因子對病毒複製過程的調控，以及病毒複製蛋白對宿主的依賴和反調控。本項目將在細胞-病毒水平深入探討DNA引發酶UL70與細胞因子相互作用的細胞學效應，揭示相互影響，發現潛在的抗HCMV藥物靶標，並為其它皰疹病毒的防治提供理論借鑑。

結題摘要

本項目聚焦於人巨細胞病毒（HCMV）DNA引發酶UL70與宿主因子的相互作用研究。包括HCMV的所有皰疹病毒其基因組DNA複製過程高度保守。UL70編碼了複製中的DNA引發酶。此前，UL70如何進入細胞核以發揮引發酶活性、哪些細胞因子參與這一過程均不清楚。本項目首次發現並研究了UL70與多個宿主因子相互作用對病毒蛋白轉運及病毒複製的影響，項目執行順利、並獲得多項重要成果，在Journal of Virology、PLoS Pathogens等高水平期刊上發表。本項目首次證實了Snapin蛋白與UL70的相互作用。Snapin是細胞中一種與囊泡相關的胞質蛋白。研究發現，在高度表達Snapin的細胞中細胞核中的UL70明顯減少；而下調細胞中Snapin的表達則會使細胞核中UL70蛋白增加。病毒水平上，如果上調或下調細胞中Snapin的表達水平，則病毒DNA的合成和病毒產生量會相應的增加或減少。研究進一步發現UL70與分子伴侶蛋白DNAJB6也存在相互作用。DNAJB6由可變剪接過程產生兩個蛋白異型體DNAJB6a和DNAJB6b。DNAJB6a具有而DNAJB6b沒有的核定位信號被證實在UL70入核運輸中發揮重要作用。上調DNAJB6a或下調DNAJB6b可以促進UL70的入核運輸，而下調DNAJB6a或上調DNAJB6b可以抑制UL70的入核運輸。病毒水平上，上調DNAJB6a/下調DNAJB6b或下調DNAJB6a/上調DNAJB6b影響了病毒晚期基因的表達和病毒產生量。最後，研究還發現HCMV DNA解旋酶UL105同樣可以和Snapin相互作用，而Snapin的H1和H2結構域分別與UL70和UL105結合，並且Snapin對UL105的細胞定位調控獨立於其對UL70的調控。本項目成果證明Snapin在調節UL70蛋白的入核方面發揮重要作用，調控了病毒DNA的合成和裂解性感染過程。同時，DNAJB6b促使UL70在胞質聚集，而DNAJB6a卻促進其入核過程，是關於細胞因子能夠促進皰疹病毒引發酶入核運輸的首次報導。DNAJB6a和DNAJB6b的不同功能更暗示了一種新型的調節機制，即調節細胞因子不同蛋白亞型的表達水平可以改變病毒引發酶的細胞定位進而影響HCMV裂解複製過程，這也為在此基礎上進一步開發新的抗皰疹病毒複製策略提供了理論和實驗基礎。