| 干擾素( IFNs )和干擾素刺激基因( ISGs )的產(chǎn)物在宿主抵抗病毒感染中發(fā)揮重要作用。盡管許多ISGs具有抗病毒活性，但其靶標(biāo)特異性和作用機(jī)制尚不清楚?？úㄊ先饬鱿嚓P(guān)皰疹病毒( KSHV )是一種γ皰疹病毒，與多種人類(lèi)惡性腫瘤有關(guān)。
2023年3月14日，中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所鄧紅雨團(tuán)隊(duì)在PNAS 上在線發(fā)表題為“RNF213 modulates γ-herpesvirus infection and reactivation via targeting the viral Replication and Transcription Activator”的研究論文，該研究利用遺傳和生物學(xué)相關(guān)病毒鼠源γ皰疹病毒68 ( MHV-68 )，篩選了具有抗γ皰疹病毒活性的ISGs。該研究發(fā)現(xiàn)過(guò)表達(dá)RNF213顯著抑制MHV - 68感染，而敲低內(nèi)源性RNF213顯著促進(jìn)MHV - 68增殖。重要的是，RNF213也抑制了KSHV從頭感染，并且在潛伏感染KSHV的iSLK - 219細(xì)胞系中敲除RNF213顯著增強(qiáng)了裂解再激活。
在機(jī)制上，RNF213靶向KSHV和MHV - 68的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄激活因子( Replication and Transcription Activator，RTA )，并通過(guò)蛋白酶體途徑促進(jìn)RTA蛋白的降解。RNF213直接與RTA相互作用并作為E3連接酶通過(guò)K48連接泛素化RTA。綜上所述，該研究推斷RNF213作為E3連接酶，通過(guò)泛素-蛋白酶體途徑降解RTA，抑制γ皰疹病毒的從頭感染和裂解再激活。
作為宿主防御的第一道防線，天然免疫在檢測(cè)到入侵病原體后迅速被激活，并在限制其傳播中發(fā)揮重要作用。Ⅰ型干擾素( IFNs )是一種多功能的細(xì)胞因子，是抗病毒天然免疫反應(yīng)的關(guān)鍵成分。介導(dǎo)這種防御的細(xì)胞因子是干擾素刺激基因( ISGs )的產(chǎn)物。盡管已經(jīng)鑒定了數(shù)百種ISGs，但只有幾個(gè)ISGs的抗病毒活性得到詳細(xì)的表征。這些ISGs通過(guò)不同的機(jī)制干擾病毒生命周期的各個(gè)關(guān)鍵步驟。例如，膽固醇- 25 -羥化酶( CH25H )可以阻斷多種包膜病毒的入胞，在丙型肝炎病毒中，也可以通過(guò)靶向病毒NS5A蛋白抑制病毒復(fù)制；IFI16通過(guò)表觀遺傳修飾限制病毒基因的轉(zhuǎn)錄。鋅指抗病毒蛋白和蛋白激酶R抑制病毒的翻譯和復(fù)制；蝰蛇毒素和束縛蛋白(tetherin)阻止病毒從細(xì)胞內(nèi)逸出。然而，對(duì)于大多數(shù)ISG，其作用靶點(diǎn)特異性和作用機(jī)制知之甚少。
卡波氏肉瘤相關(guān)皰疹病毒( KSHV )是一種人類(lèi)γ -皰疹病毒，與卡波氏肉瘤、原發(fā)性滲出性淋巴瘤和多中心性卡斯?fàn)柭〔≡瓕W(xué)相關(guān)。由于缺乏有效的新生裂解感染系統(tǒng)和合適的小動(dòng)物模型，KSHV裂解蛋白的功能研究一直受到嚴(yán)重阻礙。小鼠γ -皰疹病毒- 68 ( MHV-68 )與KSHV在遺傳和生物學(xué)上具有相關(guān)性，可作為研究人γ -皰疹病毒感染的一個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。復(fù)制轉(zhuǎn)錄激活因子( Replication and Transcription Activator，RTA )主要由ORF50編碼，是控制KSHV和MHV-68病毒生命周期從潛伏到裂解復(fù)制轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵介質(zhì)。
RNF213抑制γ皰疹病毒復(fù)制的分子機(jī)制
RTA作為一種即刻早期基因產(chǎn)物，激活了許多與γ -皰疹病毒復(fù)制和致病相關(guān)的病毒和細(xì)胞基因的表達(dá)。RTA除了作為轉(zhuǎn)錄激活因子，還可以調(diào)節(jié)細(xì)胞因子的活性。它以蛋白酶體依賴的方式阻斷干擾素調(diào)節(jié)因子(IRF7)介導(dǎo)的干擾素-α ( IFN-α)和干擾素-β( IFN-β)信使RNA ( mRNA )的產(chǎn)生并促進(jìn)IRF7蛋白的泛素化和降解。RTA還可能通過(guò)泛素-蛋白酶體途徑降解接頭分子MyD88，損傷Toll樣受體信號(hào)，從而逃避天然免疫。
鑒于γ-皰疹病毒感染的高流行率，鑒定調(diào)控γ-皰疹病毒復(fù)制的宿主因子至關(guān)重要。干擾素在體外和體內(nèi)抑制γ-皰疹病毒裂解復(fù)制和潛伏再激活中發(fā)揮重要作用。盡管IFNs在γ-皰疹病毒感染中的抗病毒作用已得到證實(shí)，但只有有限數(shù)量的ISG產(chǎn)品具有抗γ -皰疹病毒功能。例如，ISG15可以抑制MHV-68在體內(nèi)的復(fù)制，并且ISG15 - / -小鼠對(duì)MHV - 68感染的易感性增加。CH25H是一種廣譜的抗病毒ISG，也通過(guò)阻斷病毒與細(xì)胞之間的膜融合來(lái)抑制MHV-68的感染。IFIT蛋白通過(guò)正向調(diào)節(jié)IFN - β產(chǎn)生和抑制KSHV mRNA豐度來(lái)限制KSHV復(fù)制。然而，許多其他ISGs在γ -皰疹病毒感染過(guò)程中的功能仍有待闡明。
基于此，該研究使用表達(dá)熒光素酶的重組MHV - 68作為報(bào)告基因，并篩選了構(gòu)建的ISG文庫(kù)用于調(diào)節(jié)γ-皰疹病毒復(fù)制的活性。篩選發(fā)現(xiàn)RNF213是一種抑制MHV - 68復(fù)制的ISG產(chǎn)物。RNF213是東亞人群中Moyamoya病( MMD是一種腦血管疾病)的易感基因。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)RNF213還可以抑制KSHV的從頭感染和潛伏再激活。在機(jī)制上，RNF213作為泛素E3連接酶，與MHV - 68和KSHV的RTA相互作用，并通過(guò)蛋白酶體途徑促進(jìn)RTA的多聚泛素化和降解。總之，這些結(jié)果揭示了一種先前未被發(fā)現(xiàn)的宿主策略來(lái)調(diào)節(jié)γ-皰疹病毒的裂解復(fù)制和潛伏期。
中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所副研究員田華彬?yàn)楸疚牡谝蛔髡?，鄧紅雨研究員為本文通訊作者。生物物理研究所高光俠團(tuán)隊(duì)、張立國(guó)團(tuán)隊(duì)和鄧紅雨團(tuán)隊(duì)共同構(gòu)建了ISG表達(dá)文庫(kù)。該研究獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金委、北京市自然科學(xué)基金委及中國(guó)科學(xué)院等項(xiàng)目的資助。
（來(lái)源：iNature）
原文出處：Tian H, Yu K, He L, Xu H, Han C, Zhang X, Wang X, Zhang X, Zhang L, Gao G, Deng H. RNF213 modulates γ-herpesvirus infection and reactivation via targeting the viral Replication and Transcription Activator. Proc Natl Acad Sci U S A. 2023 Mar 21;120(12):e2218825120. doi: 10.1073/pnas.2218825120. Epub 2023 Mar 14. PMID: 36917666; PMCID: PMC10041092.
鏈接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36917666/
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