1型單純皰疹病毒間層蛋白VP22的轉(zhuǎn)錄調(diào)控功能分析.pdf

1、1型單純皰疹病毒（Herpes simplex virus type1，HSV-1）是一類對人類具有很強(qiáng)感染性的病毒，人類是其唯一的宿主，世界各地約45％以上的人曾感染過HSV-1。HSV-1原發(fā)感染后，機(jī)體雖然能夠產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)，但并不能徹底消除病毒，病毒以潛伏感染的形式終生存在于宿主神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)，在一定狀態(tài)下可以被重新激活而啟動(dòng)新一輪的裂解性感染。HSV-1基因以級聯(lián)反應(yīng)的方式表達(dá)，根據(jù)基因表達(dá)時(shí)序的不同，病毒基因被分為立即早期基

2、因（α基因）、早期基因（β基因）和晚期基因（γ基因）。由于HSV-1基因表達(dá)方式的特殊性，它已被作為研究真核基因表達(dá)調(diào)控的模型和工具。
　　 除了DNA核心、核衣殼、包膜三種結(jié)構(gòu)外，HSV-1還具有一種特殊的結(jié)構(gòu)，即無定形的蛋白層--間層。雖然這20余種間層蛋白約占病毒體積的50％，并且許多間層蛋白以高拷貝數(shù)存在（1000-2500個(gè)/病毒顆粒），但是人們對這類蛋白的系統(tǒng)認(rèn)識(shí)僅處于起步階段。其中，VP22便作為一種在HSV-1中

3、以高拷貝數(shù)存在的間層蛋白（2400個(gè)/病毒顆粒）而受到研究者的關(guān)注。迄今為止，對VP22的研究結(jié)果表明VP22對HSV-1的裝配以及病毒顆粒的形成具有重要的支持意義。本研究以間層蛋白VP22的體外轉(zhuǎn)錄調(diào)控功能分析為切入點(diǎn)，首次揭示了VP22的普遍轉(zhuǎn)錄抑制效應(yīng)，并初步探討了VP22普遍轉(zhuǎn)錄抑制效應(yīng)的可能機(jī)制；此外，還首次證明了VP22能顯著抑制α蛋白ICP0的轉(zhuǎn)錄促進(jìn)活性，并深入探討了VP22、ICP0、組蛋白乙酰化酶（histone a

4、cetyltransferases，HAT）PCAF三者間的相互作用與VP22抑制ICP0的轉(zhuǎn)錄促進(jìn)作用之間的密切聯(lián)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，VP22高表達(dá)在HSV-1感染Vero細(xì)胞后的一定時(shí)間內(nèi)抑制HSV-1α、β和γ基因的轉(zhuǎn)錄；同時(shí)，VP22高表達(dá)在HSV-1感染Vero細(xì)胞后的一定時(shí)間內(nèi)也抑制HSV-1的生長增殖能力。體外轉(zhuǎn)錄調(diào)控功能分析顯示，VP22在一定范圍內(nèi)呈劑量效應(yīng)關(guān)系普遍抑制HSV-1α、β和γ基因啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)錄活性；此外，VP

5、22也可以在一定范圍內(nèi)呈劑量效應(yīng)關(guān)系，消除ICP0利用PCAF的有關(guān)功能而針對β、γ基因的轉(zhuǎn)錄促進(jìn)作用。而VP22羧基端（151～301aa）是VP22行使其轉(zhuǎn)錄抑制功能的決定性功能域。初步探討發(fā)現(xiàn)，募集組蛋白去乙?；福╤istone deacetyltransferases，HDAC）并非為VP22普遍抑制病毒啟動(dòng)子轉(zhuǎn)錄的機(jī)制。進(jìn)一步研究VP22、ICP0、PCAF三者間的相互作用表明，VP22能分布于細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)中，VP22通過

6、其羧基端（151～301aa）與ICP0的環(huán)指區(qū)發(fā)生相互作用，VP22與PCAF間不存在相互作用。此外，VP22能競爭性抑制PCAF與ICP0環(huán)指區(qū)的結(jié)合。利用染色質(zhì)免疫沉淀技術(shù)，我們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，在HSV-1感染過程中，VP22本身不能改變病毒基因啟動(dòng)子區(qū)組蛋白H3第14位賴氨酸（H3K14）的乙酰化狀態(tài)，但卻能顯著抑制ICP0通過其環(huán)指區(qū)促進(jìn)病毒基因啟動(dòng)子區(qū)組蛋白H3K14乙酰化修飾的功能。然而ICP0與VP22對Vero細(xì)胞總組蛋白

7、H3K14的乙?；揎椌鶡o影響。
　　 基于上述的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們建立了一個(gè)關(guān)于調(diào)控病毒基因轉(zhuǎn)錄的VP22、ICP0、PCAF三種蛋白間相互作用的模型：ICP0通過其環(huán)指區(qū)與PCAF結(jié)合而增強(qiáng)病毒基因啟動(dòng)子區(qū)組蛋白的乙?；揎?，繼而引發(fā)ICP0依賴PCAF的轉(zhuǎn)錄促進(jìn)作用；而VP22羧基端與ICP0環(huán)指區(qū)的相互作用能競爭性抑制PCAF與ICP0環(huán)指區(qū)的結(jié)合，結(jié)果導(dǎo)致VP22顯著抑制ICP0通過其環(huán)指區(qū)與PCAF結(jié)合而增強(qiáng)的病毒基因啟