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近年来我国许多地方都爆发了肠道病毒71型(EV71)感染引起的手足口病疫情,且重症患者比例呈上升趋势。因此,EV71免疫逃逸机制的深入研究对于了解EV71发病机制至关重要。虽然EV71潜在的发病机制还有待进一步确定,但机体的免疫受损在其中被认为起着重要的作用。宿主锌指抗病毒蛋白(ZAP)是一种IFN刺激的产物,主要通过降解病毒mRNA的方式特异性抑制多种病毒的复制。目前尚无关于EV71与ZAP之间相互作用的报道。为了研究EV71免疫逃逸机制,本实验室前期对EV71感染的宿主细胞的转录组进行了深度测序,分析结果发现EV71感染后ZAP的mRNA表达水平明显上调,这种变化引起我们研究EV71与ZAP相互作用的极大兴趣。在此基础上,我们发现EV71感染后也可以上调RD和HeLa细胞中的ZAPmRNA。为了探索ZAP蛋白与EV71之间的关系,我们过量表达ZAP或者敲低内源ZAP表达水平,结果发现可以影响EV71复制。我们已经知道了ZAP蛋白可以特异性地介导胞质中病毒RNA的降解,为了鉴定ZAP作用的敏感序列,将EV713UTR和5UTR分别克隆到pGL3-1uc的对应位置上,测定ZAP对它们的抑制倍数,发现3UTR和5UTR是ZAP作用的敏感序列。多项研究表明EV71的3C蛋白可以切割宿主蛋白调控免疫反应,我们推测3C蛋白可能介导EV71逃避ZAP的抗病毒作用。为了验证这个推测,我们将ZAP和3C的表达质粒及相应的空载体对照共转染293T细胞,结果表明EV713C蛋白的存在可以造成ZAP的切割,并且检测到两个切割片段(分别约40kDa和60kDa)。为了验证EV71感染条件下是否诱导ZAP的切割,我们用EV71分别感染Hela和RD细胞,结果表明随着EV71感染时间的延长ZAP蛋白的量逐渐减少,在感染后15h能明显检测到大小约为40kDa的ZAPN末端片段,根据这些结果我们推测EV71感染可以诱导ZAP蛋白的切割。我们通过Caspase抑制剂、蛋白酶体抑制剂、自噬抑制剂和溶酶体抑制剂实验以及3C蛋白酶活性缺失突变实验证实ZAP的切割反应完全依赖于3C的蛋白酶活性而非细胞内的某些降解途径。随后先通过ZAP截短突变体实验确定了3C可能的切割区域,再通过定点突变实验精确定位了3C蛋白酶在ZAP上的唯一切割位点为Gln-369。最后利用杆状病毒表达系统表达重组3C蛋白酶切割重组ZAP蛋白再次确认了切割位点。已有研究表明ZAP可以抑制XMRV-luc的活化。为了验证3C切割对ZAP功能的影响,我们通过双荧光素酶报告基因系统检测3C及3C突变体对ZAP的影响,结果发现3C不仅能够通过切割ZAP解除其对XMRV-luc的抑制作用,还能够解除其对EV71的pGL3-3UTR和pGL3-5UTR的抑制作用。为了验证ZAP切割后的影响,我们构建了两种模拟切割产物的ZAPL突变体。结果发现过表达ZAP可以明显抑制病毒复制,而ZAP切割片段则不能抑制病毒复制。除了EV71之外,包括脊髓灰质炎病毒(PV)和柯萨奇A病毒16(CVA16)在内的其他人类肠病毒中也发现3C蛋白酶切割ZAP的现象。我们的研究结果表明ZAP和肠病毒3C蛋白之间存在一种动态平衡控制着病毒感染。综上所述,本研究揭示了病毒3C蛋白介导的ZAP切割可能是一种逃避宿主抗病毒反应的机制,为深入了解EV71免疫逃逸机制提供依据,并为EV71预防和治疗提供新的思路。