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柯萨奇病毒B3(Coxsackievirus B3, CVB3 )是引起人类病毒性心肌炎(viralmyocarditis, VMC)、胰腺炎(pancreatitis)和脑膜炎(meningitis)的常见病原体之一。虽然在半个世纪之前已经发现了CVB3,目前尚未研究出治疗该病毒引起疾病的有效药物,且无疫苗,主要是由于我们对CVB3与宿主细胞之间的相互作用的具体机制不够清楚,缺乏药物靶标。
研究发现,CVB3感染细胞的过程中,宿主中的多种蛋白质或非编码RNA(non-coding NA, ncRNA)与CVB3相互作用并影响其感染。在我们之前的研究中发现CVB3感染可以上调心肌中富含的微小RNA21(microRNA-21, miR-21),不过miR-21影响CVB3感染的具体作用机制尚未明确。已有研究报道microRNA可以调控多种基因的表达;也有研究发现CVB3感染不仅可以诱导细胞自噬,并且可以利用其过程完成自身的复制。
基于以上,本文以CVB3感染的HeLa细胞为研究模型,主要利用蛋白印迹(Western Blot)、实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR, RT-qPCR)、双荧光素酶报告实验(Dual Luciferin Reporter Assay)等技术手段检测细胞被CVB3感染后的抗病毒分子变化,及其相互作用影响CVB3的具体机制。
本研究基于先前CVB3感染上调miR-21的结果,首先利用生物信息学的方法预测了miR-21的作用靶标是PCBP1,通过构建PCBP13UTR的双荧光素酶报告系统,用此系统确定了PCBP1是miR-21的直接靶标。发现CVB3感染HeLa可以抑制细胞PCBP1表达,且过表达PCBP1可以促进CVB3感染。接着探讨了PCBP1与CVB3互作对自噬的影响,通过改变PCBP1蛋白水平,研究自噬途径相关分子的变化,本研究结果显示PCBP1的改变不引起LC3B的变化;PCBP1过表达降低了p62/SQSTM1蛋白质水平,但没有降低其mRNA水平,表明PCBP1在翻译水平上调控p62/SQSTM1表达。此外,通过双荧光素酶报告基因分析,证实了PCBP1与p62/SQSTM1的5UTR相互作用,抑制其翻译。本研究揭示了CVB3感染中的一个新机制,过表达PCBP1抑制p62/SQSTM1蛋白表达,正调控CVB3复制。其中,CVB3感染中miR-21介导了PCBP1的下降,诱导了宿主细胞的抗病毒作用。miR-21介导的PCBP1在CVB3感染过程中的作用机制,可以为治疗由CVB3感染引起的病毒性心肌炎提供新的药物靶标和研究方向。
研究发现,CVB3感染细胞的过程中,宿主中的多种蛋白质或非编码RNA(non-coding NA, ncRNA)与CVB3相互作用并影响其感染。在我们之前的研究中发现CVB3感染可以上调心肌中富含的微小RNA21(microRNA-21, miR-21),不过miR-21影响CVB3感染的具体作用机制尚未明确。已有研究报道microRNA可以调控多种基因的表达;也有研究发现CVB3感染不仅可以诱导细胞自噬,并且可以利用其过程完成自身的复制。
基于以上,本文以CVB3感染的HeLa细胞为研究模型,主要利用蛋白印迹(Western Blot)、实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR, RT-qPCR)、双荧光素酶报告实验(Dual Luciferin Reporter Assay)等技术手段检测细胞被CVB3感染后的抗病毒分子变化,及其相互作用影响CVB3的具体机制。
本研究基于先前CVB3感染上调miR-21的结果,首先利用生物信息学的方法预测了miR-21的作用靶标是PCBP1,通过构建PCBP13UTR的双荧光素酶报告系统,用此系统确定了PCBP1是miR-21的直接靶标。发现CVB3感染HeLa可以抑制细胞PCBP1表达,且过表达PCBP1可以促进CVB3感染。接着探讨了PCBP1与CVB3互作对自噬的影响,通过改变PCBP1蛋白水平,研究自噬途径相关分子的变化,本研究结果显示PCBP1的改变不引起LC3B的变化;PCBP1过表达降低了p62/SQSTM1蛋白质水平,但没有降低其mRNA水平,表明PCBP1在翻译水平上调控p62/SQSTM1表达。此外,通过双荧光素酶报告基因分析,证实了PCBP1与p62/SQSTM1的5UTR相互作用,抑制其翻译。本研究揭示了CVB3感染中的一个新机制,过表达PCBP1抑制p62/SQSTM1蛋白表达,正调控CVB3复制。其中,CVB3感染中miR-21介导了PCBP1的下降,诱导了宿主细胞的抗病毒作用。miR-21介导的PCBP1在CVB3感染过程中的作用机制,可以为治疗由CVB3感染引起的病毒性心肌炎提供新的药物靶标和研究方向。