鼠疱疹病毒MHV-68裂解期基因组复制起始机理及病毒裂解期蛋白ORF48的功能鉴定

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fengjintao1111
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裂解期复制对于肿瘤相关疱疹病毒的传播至关重要,而裂解期DNA复制起始是病毒裂解期复制中最重要的调控节点;但是迄今为止,肿瘤相关疱疹病毒家族的裂解期DNA复制起始调控机制依然所知不详。我们实验室的早期工作已经鉴定了MHV-68裂解期左右端两个复制子及其重要的顺式元件。在本研究中,我们发现与其他疱疹病毒不同的是,MHV-68编码的六个保守复制相关蛋白就具备完整的复制功能,而不需要依赖于额外病毒蛋白。复制蛋白相互作用网络显示,仅ORF40与ORF59能够起到募集其他复制相关蛋白的功能。染色质免疫共沉淀、原子力电子显微镜扫描、EMSA及DNA pull-down实验结果显示,ORF40与ORF59能以复合体的形式结合到MHV-68复制子的CCAAT box及AT-richpalindrome核心区域,并且ORF59能够提高ORF40与CCAATbox-AT-richpalindrome区域的特异性结合。随后通过KMnO4及DMS DNA footprinting实验证实,ORF40能够增强左端复制子AT-rich palindrome区域对KMnO4及DMS的敏感性,而与ORF59的共存能够促使左端复制子更大范围的DNA双链及右端复制子AT-rich区域的双链DNA解旋。进而,我们还发现两个细胞转录因子NFY和C/EBP能够通过与ORF59相互作用,帮助ORF40/ORF59复合体特异性识别复制子核心区域。  我们前期的实验结果已经验证,作为病毒裂解期复制起始的“分子开关”,RTA可以通过ORF48启动子区域的RRE元件促进ORF48的转录;而ORF48的缺失导致病毒感染小鼠后的复制效率显著降低,同时也影响了病毒在小鼠脾脏中的再激活效率。在本论文中,我们研究发现在多种细胞系中,ORF48-null病毒的生长速率显著低于野生型病毒;ORF48的缺失并不影响病毒的DNA复制、早晚期基因的转录激活以及病毒mRNA的胞质迁移,但却导致病毒晚期蛋白水平的显著降低;说明ORF48可能在病毒mRNA翻译过程起重要作用。通过IP-MS和coIP实验,我们发现ORF48与eIF2复合体、PITK及PPP1CA等几个mRNA翻译相关因子的相互作用,并鉴定了ORF48蛋白中介导这些相互作用的重要氨基酸。而敲除ORF48导致在病毒感染细胞中磷酸化形式eIF2α的量明显升高,从而表现出较强的翻译抑制。提示ORF48可能通过调控eIF2α的磷酸化而参与病毒mRNA的翻译调控。
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