人巨细胞病毒DNA引发酶UL70同宿主因子的相互作用研究

人类疱疹病毒是一群具有重要分子生物学和医学意义的病毒。人巨细胞病毒（HCMV）在人群中感染率为50%～80%，常表现为无症状的隐性感染，而对免疫低下人群如新生儿、艾滋病、器官移植和恶性肿瘤等患者会引发严重的疾病（致盲、致死）。已对HCMV 病毒DNA引发酶UL70的相互作用细胞因子进行筛选，并确定了其中4个阳性反应，涉及DNA复制和修复、RNA转录、蛋白质翻译后折叠、转运、定位和抗病毒免疫等重要生命过程。这些相互作用关系反映了细胞因子对病毒复制过程的调控，以及病毒复制蛋白对宿主的依赖和反调控。本项目将在细胞-病毒水平深入探讨DNA引发酶UL70与细胞因子相互作用的细胞学效应，揭示相互影响，发现潜在的抗HCMV药物靶标，并为其它疱疹病毒的防治提供理论借鉴。

本项目聚焦于人巨细胞病毒（HCMV）DNA引发酶UL70与宿主因子的相互作用研究。包括HCMV的所有疱疹病毒其基因组DNA复制过程高度保守。UL70编码了复制中的DNA引发酶。此前，UL70如何进入细胞核以发挥引发酶活性、哪些细胞因子参与这一过程均不清楚。本项目首次发现并研究了UL70与多个宿主因子相互作用对病毒蛋白转运及病毒复制的影响，项目执行顺利、并获得多项重要成果，在Journal of Virology、PLoS Pathogens等高水平期刊上发表。. 本项目首次证实了Snapin蛋白与UL70的相互作用。Snapin是细胞中一种与囊泡相关的胞质蛋白。研究发现，在高度表达Snapin的细胞中细胞核中的UL70明显减少；而下调细胞中Snapin的表达则会使细胞核中UL70蛋白增加。病毒水平上，如果上调或下调细胞中Snapin的表达水平，则病毒DNA的合成和病毒产生量会相应的增加或减少。研究进一步发现UL70与分子伴侣蛋白DNAJB6也存在相互作用。DNAJB6由可变剪接过程产生两个蛋白异型体DNAJB6a和DNAJB6b。DNAJB6a具有而DNAJB6b没有的核定位信号被证实在UL70入核运输中发挥重要作用。上调DNAJB6a或下调DNAJB6b可以促进UL70的入核运输，而下调DNAJB6a或上调DNAJB6b可以抑制UL70的入核运输。病毒水平上，上调DNAJB6a/下调DNAJB6b或下调DNAJB6a/上调DNAJB6b影响了病毒晚期基因的表达和病毒产生量。最后，研究还发现HCMV DNA解旋酶UL105同样可以和Snapin相互作用，而Snapin的H1和H2结构域分别与UL70和UL105结合，并且Snapin对UL105的细胞定位调控独立于其对UL70的调控。. 本项目成果证明Snapin在调节UL70蛋白的入核方面发挥重要作用，调控了病毒DNA的合成和裂解性感染过程。同时，DNAJB6b促使UL70在胞质聚集，而DNAJB6a却促进其入核过程，是关于细胞因子能够促进疱疹病毒引发酶入核运输的首次报道。DNAJB6a和DNAJB6b的不同功能更暗示了一种新型的调节机制，即调节细胞因子不同蛋白亚型的表达水平可以改变病毒引发酶的细胞定位进而影响HCMV裂解复制过程，这也为在此基础上进一步开发新的抗疱疹病毒复制策略提供了理论和实验基础。