| 干擾素( IFNs )和干擾素刺激基因( ISGs )的產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，但其靶標特異性和作用機制尚不清楚。卡波氏肉瘤相關皰疹病毒( KSHV )是一種γ皰疹病毒，與多種人類惡性腫瘤有關。
2023年3月14日，中國科學院生物物理研究所鄧紅雨團隊在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相關病毒鼠源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)現過表達RNF213顯著抑制MHV - 68感染，而敲低內源性RNF213顯著促進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細胞系中敲除RNF213顯著增強了裂解再激活。
在機制上，RNF213靶向KSHV和MHV - 68的復制和轉錄激活因子( Replication and Transcription Activator，RTA )，并通過蛋白酶體途徑促進RTA蛋白的降解。RNF213直接與RTA相互作用并作為E3連接酶通過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 )是一種多功能的細胞因子，是抗病毒天然免疫反應的關鍵成分。介導這種防御的細胞因子是干擾素刺激基因( ISGs )的產物。盡管已經鑒定了數百種ISGs，但只有幾個ISGs的抗病毒活性得到詳細的表征。這些ISGs通過不同的機制干擾病毒生命周期的各個關鍵步驟。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，也可以通過靶向病毒NS5A蛋白抑制病毒復制；IFI16通過表觀遺傳修飾限制病毒基因的轉錄。鋅指抗病毒蛋白和蛋白激酶R抑制病毒的翻譯和復制；蝰蛇毒素和束縛蛋白(tetherin)阻止病毒從細胞內逸出。然而，對于大多數ISG，其作用靶點特異性和作用機制知之甚少。
卡波氏肉瘤相關皰疹病毒( KSHV )是一種人類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爾曼病病原學相關。由于缺乏有效的新生裂解感染系統(tǒng)和合適的小動物模型，KSHV裂解蛋白的功能研究一直受到嚴重阻礙。小鼠γ -皰疹病毒- 68 ( MHV-68 )與KSHV在遺傳和生物學上具有相關性，可作為研究人γ -皰疹病毒感染的一個實驗系統(tǒng)。復制轉錄激活因子( 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制轉換的關鍵介質。
RNF213抑制γ皰疹病毒復制的分子機制
RTA作為一種即刻早期基因產物，激活了許多與γ -皰疹病毒復制和致病相關的病毒和細胞基因的表達。RTA除了作為轉錄激活因子，還可以調節(jié)細胞因子的活性。它以蛋白酶體依賴的方式阻斷干擾素調節(jié)因子(IRF7)介導的干擾素-α ( IFN-α)和干擾素-β( IFN-β)信使RNA ( mRNA )的產生并促進IRF7蛋白的泛素化和降解。RTA還可能通過泛素-蛋白酶體途徑降解接頭分子MyD88，損傷Toll樣受體信號，從而逃避天然免疫。
鑒于γ-皰疹病毒感染的高流行率，鑒定調控γ-皰疹病毒復制的宿主因子至關重要。干擾素在體外和體內抑制γ-皰疹病毒裂解復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，但只有有限數量的ISG產品具有抗γ -皰疹病毒功能。例如，ISG15可以抑制MHV-68在體內的復制，并且ISG15 - / -小鼠對MHV - 68感染的易感性增加。CH25H是一種廣譜的抗病毒ISG，也通過阻斷病毒與細胞之間的膜融合來抑制MHV-68的感染。IFIT蛋白通過正向調節(jié)IFN - β產生和抑制KSHV mRNA豐度來限制KSHV復制。然而，許多其他ISGs在γ -皰疹病毒感染過程中的功能仍有待闡明。
基于此，該研究使用表達熒光素酶的重組MHV - 68作為報告基因，并篩選了構建的ISG文庫用于調節(jié)γ-皰疹病毒復制的活性。篩選發(fā)現RNF213是一種抑制MHV - 68復制的ISG產物。RNF213是東亞人群中Moyamoya病( MMD是一種腦血管疾病)的易感基因。進一步研究發(fā)現RNF213還可以抑制KSHV的從頭感染和潛伏再激活。在機制上，RNF213作為泛素E3連接酶，與MHV - 68和KSHV的RTA相互作用，并通過蛋白酶體途徑促進RTA的多聚泛素化和降解。總之，這些結果揭示了一種先前未被發(fā)現的宿主策略來調節(jié)γ-皰疹病毒的裂解復制和潛伏期。
中國科學院生物物理研究所副研究員田華彬為本文第一作者，鄧紅雨研究員為本文通訊作者。生物物理研究所高光俠團隊、張立國團隊和鄧紅雨團隊共同構建了ISG表達文庫。該研究獲得了國家自然科學基金委、北京市自然科學基金委及中國科學院等項目的資助。
（來源：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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