卡波西氏肉瘤相关疱疹病毒LANA蛋白对病毒和宿主基因调控的功能机制研究

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本文主要从以下几个部分展开论述:  第一部分 卡波西氏肉瘤相关疱疹病毒LANA蛋白与宿主KAP1分子相互作用在病毒潜伏态建立过程中的功能研究  卡波西氏肉瘤相关疱疹病毒(KSHV)在其生活周期中表现出两种不同的时相,包括默认进入和维持的潜伏态和真正产生病毒粒子的裂解态。在KSHV初始感染的早期阶段,病毒的裂解期基因存在一段短时间的表达。参与调节这些裂解期基因表达关闭过程的因素还知之甚少。已有研究表明KSHV编码的潜伏态相关核抗原(LANA)在病毒潜伏态建立的过程中起重要作用。  在筛选与LANA相互作用的蛋白过程中,我们发现Krüppel-associated boxdomain associated protein-1(KAP1)可以和LANA结合。在本研究中,我们证实了LANA可以和KAP1在体内(in vivo)和体外(in vitro)结合,并且可以在核内共定位。更进一步的研究发现LANA可以同时和KAP1的N端和C端结构域结合。基于测定的相互作用结构域,我们证明了LANA可以招募KAP1到病毒基因组的RTA启动子区域。KAP1参与了LANA的转录抑制过程。通过ChIP-seq技术我们发现了LANA和KAP1在KSHV基因组上有多个共同结合位点,更重要的是,我们证明了LANA招募的KAP1在KSHV初始感染早期阶段裂解期基因表达的关闭过程中发挥了重要作用。综上所述,我们的结果表明LANA可以与KAP1相互作用抑制病毒裂解期基因的表达,促进KSHV潜伏态的快速建立。  第二部分 基于ChIP-seq数据分析的LANA转录调控研究  在前面的研究中,通过ChIP-seq技术已经描绘了基因组范围内精细的LANA结合位点,但很少的位点可以和通过RNA-seq技术鉴定出的LANA影响的基因重合。目前仍然缺乏坚实的证据表明LANA可以直接结合在宿主染色体DNA上调节基因的表达。  SUMO蛋白是重要的翻译后修饰源。在E1,E2和E3的SUMO连接酶的作用下,SUMO蛋白可以被加到底物上。去SUMO化是上述过程的逆过程,由SUMO蛋白酶家族发挥功能。在哺乳动物细胞中至少有7个SENP(sentrin-specificprotease)家族成员,但细胞是如何控制这些SUMO蛋白酶发挥功能的,仍然是未知的。由于SUMO化是细胞蛋白重要的修饰,所以像病毒这样的病原微生物也可能对宿主的SUMO化系统进行调节,但在KSHV感染细胞中的去SUMO化事件仍然知之甚少。KSHV是否可以调节去SUMO化系统仍不清楚。  在本研究中,我们描述了KSHV阳性的BC3细胞中LANA的结合位点。通过对ChIP-seq数据的分层和聚类分析,我们发现LANA可能参与了大分子代谢过程。特别的,我们发现LANA可以直接和SENP6启动子在体内(in vitro)和(in vivo)体外结合。通过报告基因实验,我们发现LANA可以抑制SENP6启动子的转录活性,并且这种抑制是呈剂量依赖性的。
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