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比较蛋白组学揭示SLFN5是一种
抑制疱疹病毒转录限制因子
本文为读后感,原文见文后,读后感作者:李蒙云
当病毒感染宿主时,宿主的固有防御在核侵染初期就协调抑制病毒的复制和传播,但病毒通过结合和诱导细胞限制因子的降解来破坏宿主的防御。这篇文章中作者提出,在缺乏病毒关键拮抗剂的情况下,通过病毒DNA(vDNA)结合的蛋白可以确定抑制病毒基因表达的宿主因子。单纯疱疹病毒I型(HSV-1)中ICP0蛋白具有泛素连接酶E3的功能域,并且可以促进病毒感染。研究发现ICP0的细胞底物是宿主防御病毒入侵的屏障,但这些底物抑制病毒基因表达的机制尚不清楚。
作者利用iPOND技术,分析HSV-1与Δ ICP0病毒侵染HFF细胞后的蛋白质组,经质谱鉴定和PCA对比分析找到ICP0的潜在底物,发现SLFN5是ICP0的新型底物,并发现在ICP0缺乏时,SLFN5与vDNA结合,同时免疫荧光检测也证明了上述结论。
为了进一步探究HSV-1感染过程中的SLFN5,作者通过免疫印迹发现,在ΔICP0侵染的细胞中可以分离到SLFN5,而在HSV-1中则分离不到,且SLFN5在全蛋白质组中降低的丰度特征也和已知的ICP0底物类似。同时与已知ICP0的底物蛋白比较表明,SLFN5的降解依赖于ICP0的环指结构域,且ICP0只对SLFN家族中的SLFN5有降低作用。在HSV-1侵染细胞2h后加入MG132(泛素蛋白酶的抑制剂),观察到SLFN5在没有ICP0时积累在病毒基因组上,且与ICP0的其他抗病毒底物类似,这表明SLFN5可能是一种宿主限制因子。当蛋白的合成被cycloheximide抑制时,SLFN5在HSV-1中降解,而在ΔRING中没有太大变化,表明SLFN5是ICP0介导的蛋白酶体降解的靶点。
为了找到HSV-1在感染宿主时SLFN5降低的原因,作者用Doxycycline诱导表达ICP0,发现ICP0特异性降解SLFN5,而不是依赖其它因子。接下来研究发现ICP0直接与SLFN5核定位相关的C端结合,而不是通过PML核体的降解间接介导SLFN5。同时在缺失SUMO偶联酶UBC9的细胞中并未发现SLFN5的降解,表明ICP0的降解机制与SUMO无关,而体外泛素化实验证明ICP0特异性泛素化降解SLFN5。
在探究SLFN5抑制病毒转录的功能后,作者发现SLFN5不依赖解旋酶的抗病毒活性,而是影响病毒的转录,且通过结合vDNA来阻止RNA聚合酶II的进入,从而抑制病毒启动子的转录。因此作者提出了SLFN5抑制病毒转录复制的模型:在没有ICP0时,SLFN5与vDNA结合,抑制RNA聚合酶II与启动子的结合,从而抑制病毒的转录。在ICP0 存在时,ICP0泛素化降解SLFN5,从而促进病毒基因转录。
原文标题,Comparative proteomics identifies Schlafen 5(SLFN5) as a herpes simplex virus
restriction factor that suppresses viral transcription
原文链接,https://doi.org/10.1038/s41564-020-00826-3
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