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抗病毒锌指结构蛋白ZAP(ZincFingerAntiviralProtein)是在研究细胞与病毒相互作用的工作中发现的宿主抗病毒因子,通过在胞质中特异性降解病毒RNA从而抑制某些病毒的复制,如鼠白血病病毒(MLV)、辛德比斯病毒(SIN)。进一步的研究证明,ZAP可结合病毒RNA并通过招募细胞质中的exosome来完成降解病毒mRNA的功能,ZAP的锌指结构在降解RNA过程中起重要的作用。本文试图通过融合蛋白的方式建立一种新的目的RNA降解模型,并对ZAP与exosome相互作用的位点进行了初步研究。
以前的研究工作已经证明ZAP的第二和第四锌指是功能必需的,其中的C(Cys)或H(His)突变后都严重影响ZAP的功能,第二锌指突变后ZAP还失去了结合RNA的能力。为研究ZAP的锌指结构在其与exosome相互作用中是否发挥功能,笔者围绕锌指结构构建了一系列ZAP的截短体,Pull-down实验分析表明,ZAP与exosome相互作用的区域位于锌指结构下游,在全长ZAP的191至429氨基酸之间。
根据对ZAP降解RNA机制的初步了解,本文设计了一种目的RNA降解模式,即将目的RNA的结合蛋白和RNA降解蛋白融合,产生新的融合蛋白可特异性降解被结合的RNA,从而可以抑制特定基因的表达。为验证这一模型的有效性,笔者选择了HIV的RNA作为标靶RNA,将ZAP与HIV自身编码的HIVRNA结合蛋白Tat或Rev融合,构建新的融合蛋白,通过荧光素酶活性检测系统检测融合蛋白的活性。在众多融合蛋白中,本文发现了ZAP-Tat和ZAP-Rev两种融合蛋白对HIV的蛋白表达有抑制作用。Pull-down实验分析证明ZAP-Tat可以与exosome的核心组分hRrp46p相互作用。免疫荧光染色分析发现ZAP-Tat和ZAP-Rev都定位于细胞质内。以上结果支持了本文的假想。