病毒编码泛素及相关蛋白的研究进展

泛素(Ubiquitin, Ub)是一种由76个氨基酸残基组成的小分子蛋白,广泛存在于各种真核生物中,不同来源的泛素蛋白具有类似的结构、功能和免疫学特征.目前所知,泛素主要通过ATP依赖性的泛素-蛋白酶复合体通路(Ubiquitin-proteasomes pathway, UPP)途径,经泛素活化酶(E1)、泛素结合酶(E2)和泛素连接酶(E3)的梯级反应,高效并高度选择性地对胞质或胞核内蛋白进行完全或部分降解,泛素依赖性蛋白质降解涉及细胞周期调控、信号转导、DNA修复和蛋白质数量控制[1].另外,泛素还可作为分子伴侣参与核糖体的生物发生、DNA转录调控及其它多种生理功能[2].近年来发现,一些真核生物病毒,如杆状病毒、疱疹病毒、痘病毒、腺病毒和反转录病毒等,均编码泛素或能与泛素相互作用的蛋白.病毒编码的泛素和泛素相关蛋白与病毒粒子形成及病毒出芽增殖有关,也与宿主细胞凋亡调控、宿主免疫系统调控及病毒侵染宿主细胞的机理相联系.本文就这一方面的研究进展进行简述.     

病毒感染对细胞周期调控影响的研究进展

大量研究表明,病毒感染细胞时,病毒编码的蛋白或DNA可以扰乱细胞周期通路:促进细胞向S期转化或者使细胞静息于G2/M期。在细胞内,细胞周期的调控机制十分复杂,其包含了由DNA损伤导致的细胞通路活化及其他方式。关于病毒对细胞周期的调控方式及细胞周期的改变对于病毒感染的研究已取得一定进展。对于病毒的此类研究可以揭示细胞活动中的关键调控因子及细胞周期检查点的具体分子机理。对病毒调控宿主细胞周期以达到自身最大化复制的机理进行综述。     

泛素-蛋白水解酶复合体通路与病毒侵染

泛素-蛋白水解酶复合体通路(Ubiquitinproteasome pathway, UPP)是细胞内依赖于ATP、非溶酶体途径的蛋白质降解通路,广泛参与包括细胞周期调控、细胞凋亡、信号转导、转录调控、免疫应答及抗原呈递等多种机体代谢活动。UPP在病毒侵染中作用的研究仍处于起步阶段。已发现,昆虫病毒和非洲猪瘟病毒分别是迄今发现唯一编码泛素和泛素连接酶的病毒。最近,大量的研究表明,病毒利用宿主细胞的UPP逃避免疫系统监控、促进病毒复制以及进行病毒粒子的组装和释放。     

病毒逃逸补体的机制

补体系统是宿主免疫防御外来病原体的第1道防线,包括对病毒的防御.补体系统可通过黏附在病原体表面利于宿主细胞吞噬、形成膜攻击复合体导致病原体溶解、释放过敏毒素引起炎症反应等多条途径清除外来病原体.然而,在与宿主一起进化的过程中,某些病毒已经建立了逃逸补体系统的策略,这些策略包括编码补体调控蛋白、从宿主获得膜调控蛋白以及利用宿主膜补体受体进入宿主细胞.本文就病毒逃逸补体系统作用的策略的研究进展作一综述.     

微小RNA在病毒与宿主相互作用中的功能

微小RNA(microRNA,miRNA)是一类长度为22个核苷酸左右的内源性非编码小RNA分子。自1993年最先从秀丽隐杆线虫体内发现miRNA以来,目前为止已有35 000多条miRNA在植物、动物及病毒中被发现。它们作为重要的转录调控因子,参与细胞分化、凋亡、代谢、信号转导、免疫等多种生物学过程。病毒和宿主细胞均可编码miRNA,病毒编码的miRNA可改变宿主内环境,而宿主编码的miRNA则可影响病毒生存。本文就miRNA对病毒与宿主相互作用的调控进行综述。     

禽流感病毒NS1蛋白对细胞的影响

NS1蛋白为流感病毒非结构蛋白,只在病毒侵入宿主细胞后产生.目前NS1蛋白对细胞整体水平上的作用仍不清楚,为了解NS1蛋白在病毒感染细胞中的作用,构建了重组质粒pCMV-myc-NS1并将其转染A549细胞,利用双向电泳技术检测了受NS1蛋白调控的宿主蛋白,以期从蛋白质组水平上研究禽流感病毒与宿主细胞间的相互作用.同时,还检测了转染NS1对细胞增殖和细胞周期的影响.结果显示,NS1在细胞中的表达,能够明显引起宿主细胞代谢的变化,并通过阻滞细胞周期的正常进行而减缓细胞的增殖.     

MicroRNA在埃博拉病毒感染中的作用研究进展

MicroRNA是一类通过影响RNA表达、抑制蛋白质翻译来调节基因表达的内源性非编码小分子RNA。自从2014年首次发现苏丹型和扎伊尔型埃博拉病毒能够编码microRNA以来,不断有研究发现新的病毒microRNA以及其在埃博拉病毒复制、扩散、免疫逃逸中发挥的作用。宿主microRNA则参与到抗病毒防御机制中,但也面临着病毒蛋白对其调控的阻力包括相应宿主microRNA水平的变化以及RNA沉默抑制子的编码。深入研究埃博拉病毒与宿主在microRNA水平上的动态相互作用,有利于进一步了解埃博拉病毒的致病机制以及开发新的诊断、治疗策略。本文就microRNA在埃博拉病毒感染中的作用做一简要综述。     

受低毒病毒调控的板栗疫病菌总蛋白质组学

【目的】为解析低毒病毒调控板栗疫病菌生理性状和致病性的机制,在总蛋白质组水平上寻找受病毒侵染调控的宿主蛋白及其编码基因。【方法】使用双向电泳方法对野生型菌株EP155和受低毒病毒感染的菌株EP713进行差异蛋白质组分析,同时,对差异表达蛋白质编码基因的mRNA水平进行定量分析。【结果】共找到71个因病毒侵染而发生差异表达的蛋白质点,分别属于58种不同蛋白质。以EP155为对照,表现为上调的19个,下调的52个,主要涉及能量代谢,蛋白质、核酸和碳水化合物代谢,信号传导以及压力应激和氧化还原反应。对10个受病毒调控的蛋白的编码基因进行了mRNA水平定量,其中7个基因受病毒感染后的mRNA水平变化与蛋白水平变化趋势一致,3个基因的mRNA水平变化与蛋白水平变化趋势不相符,表明低毒病毒对板栗疫病菌不同基因的调控可以发生在不同的调控层面上。【结论】低毒病毒的侵染弱化了宿主TCA循环的能量流动,调控了宿主体内的甲基化过程及真菌致病因子的表达。     

病毒基因沉默抑制子及其作用机制

基因沉默或RNA 沉默是植物、真菌以及无脊椎动物抵御病毒侵染的重要机制, 为了应对这种机制, 病毒编码RNA 沉默抑制子抑制宿主的基因沉默, 抵抗由基因沉默介导的宿主对病毒的抗性. 病毒编码的RNA 沉默抑制子, 又被称为病毒基因沉默抑制子, 广泛存在于各种植物RNA 病毒和DNA 病毒以及部分动物病毒中. 近年来, 针对病毒基因沉默抑制子作用机制的研究表明, 病毒基因沉默抑制子通过与宿主基因沉默通路中的RNA 或者关键蛋白分子相互作用, 发挥抑制宿主对病毒的抗性以及干扰宿主正常的基因表达调控的功能. 由于植物基因沉默通路的复杂性, 病毒基因沉默抑制子的作用机制也是复杂而多样的.     

人DNAJB6蛋白与人巨细胞病毒皮层蛋白pUL23相互作用的鉴定

pUL23是人巨细胞病毒（HCMV）UL23基因编码的皮层蛋白. HCMV皮层蛋白与病毒颗粒的形成、病毒转移、免疫调控等病毒生活过程相关.利用GAL4 酵母双杂交系统筛选人胚肾cDNA文库,获得与人巨细胞病毒皮层蛋白pUL23相互作用的宿主蛋白分子DNAJB6 ［DnaJ (Hsp40) homolog, subfamily B, member 6］.回复酵母双杂交、体外GST-Pull down和免疫共沉淀试验再次确认两者之间的相互作用.该结果为进一步研究pUL23蛋白在HCMV生活周期中的作用机制提供依据.     

宿主细胞内SARS-CoV N蛋白相互作用蛋白的筛选与鉴定

SARS-CoVN蛋白可与病毒RNA形成复合物,也可与病毒或宿丰细胞中多种蛋白质相互作用,影响宿主细胞的多个信号转导通路,干扰宿主细胞的细胞周期,从而改变宿主细胞的生命活动.利用酵母双杂交技术筛选了15个宿丰细胞内与SARS-CoVN蛋白的相互作用蛋白,其中包括信号传导组分7种,蛋白激酶3种,细胞因子2种,未知功能蛋白3种.并利用免疫共沉淀方法进一步证实了趋化因子CXCL16是宿主细胞与SARS-CoV核衣壳蛋白的相互作用蛋白.     

病毒microRNA研究进展

microRNA(miRNA)是一类存在于多细胞生物中长约21-24nt的非编码RNA分子,它们与靶mRNA分子互补结合抑制蛋白翻译或导致mRNA降解,从而调控靶基因表达。miRNA已被证实在多种代谢途径中发挥重要作用,调节包括细胞分化和分裂、细胞凋亡及癌症发生在内的多个细胞过程。利用生物信息学以及分子克隆的方法在线虫、哺乳动物以及植物中已发现超过4000条miRNA。最近在病毒中也发现有miRNA基因存在,通过对病毒miRNA靶基因的预测,推测其在病毒复制过程中发挥重要的调控作用。目前病毒编码的miRNA分子的特点、转录机制、功能、进化保守性以及病毒与宿主miRNA的关系都已有一定的了解。对于病毒相关miRNA研究的深入,必将对认识病毒-宿主相互作用以及相关疾病的治疗带来新的启示。     

病毒非编码RNA与肿瘤发生发展

超过12%的人类肿瘤与病毒密切相关,如Epstein-Barr virus(EBV)、high-risk human papillomaviruses(HPV)、hepatitis B virus(HBV)、hepatitis C virus(HCV)、Kaposi’s sarcoma herpesvirus(KSHV)等。传统观点认为病毒调控细胞恶性转化及肿瘤发生主要与病毒编码蛋白相关,但随着组学和测序技术发展,人们开始认识到病毒非编码RNA在肿瘤发生发展中的重要性。这些非编码RNA不翻译为蛋白质,仅在RNA水平参与对宿主细胞和病毒自身生命活动的多方面调控。现将针对长非编码RNA、短非编码RNA及microRNA在肿瘤中的调控进行综述。     

病毒miRNA与免疫逃逸

微小RNA（microRNA,miRNA）是一种非编码的小分子RNA,长度一般在22 nt左右,通过与mRNA 3＇UTR的特异性结合介导转录后调控过程。现已鉴定出的miRNA涵盖了从植物到人类的多个物种,并参与了调节生长、免疫、凋亡等多种生命活动。最近发现,DNA病毒感染宿主时也能编码产生miRNA,并在病毒免疫逃逸中扮演着重要角色。病毒感染是一个复杂的过程,病毒需要逃脱免疫系统才能对宿主产生持续性感染,而病毒miRNA能调控宿主和自身基因表达,帮助病毒感染宿主,且因其本身没有免疫原性,而成为病毒逃避免疫应答的重要工具,但其中的分子机制尚不十分清楚。该文就病毒miRNA如何调控病毒自身与宿主基因进行免疫逃逸的近期研究作一综述。     

细胞周期抑制蛋白p27的研究进展

p27基因位于人类染色体12p13,其编码的蛋白对cyclinsCDKs具有广泛的抑制活性,是细胞周期调控的抑制蛋白。它以化学剂量的方式调节细胞周期的进程,参与细胞的生长、分化等过程。对p27基因的发现、基因结构、对细胞周期和细胞分化的调控机制以及与肿瘤的关系作一介绍。     

磷酸化病毒蛋白的生物学功能及形成机制

磷酸化是病毒蛋白常见的一种翻译后修饰,在调控病毒与宿主的代谢中起重要作用。生物体内的代谢活动与细胞内的信号转导密切相关,通过磷酸化和去磷酸化修饰可改变蛋白生物活性,从而调控胞内生物信号的传递。磷酸化修饰的病毒蛋白参与调控病毒复制、病毒增殖和病毒粒子装配等一系列病毒的代谢活动,同时也影响宿主细胞内的信号转导,抑制宿主基因组复制和表达。本文就病毒蛋白的磷酸化修饰位点、其生物学功能及磷酸化修饰的分子机制进行综述,为病毒感染性疾病的防控治疗及药物开发提供参考。     

复制阻滞应激引发的ARTEMIS蛋白磷酸化调控CYCLIN E蛋白的稳定性

Artemis是1个具有多种生物学功能的磷酸化蛋白,它在基因毒性应激引发的细胞周期检测点调控中起重要作用,但其调控机制知之甚少.为了探讨UVC等DNA复制阻滞应激引发的Artemis磷酸化及蛋白表达水平对细胞周期蛋白 E的调控作用和调控机制.首先以Western印迹方法检测Artemis S516-645A突变细胞和Artemis表达降低细胞的细胞周期蛋白E的表达水平,发现ArtemisS516-645A突变细胞和多种Artemis siRNA转染细胞的细胞周期蛋白E表达水平均高于对照细胞.在此基础上,为分析细胞周期蛋白E表达受调控的分子机制,在稳定表达各种磷酸化状态Artemis的HEK-293细胞中导入外源性启动子转录驱动的细胞周期蛋白E表达质粒,发现表达Artemis S516-645A突变体的细胞中外源性的细胞周期蛋白E蛋白表达水平也高于野生型细胞.进一步的研究发现在Artemis蛋白表达降低的细胞中与泛素结合的细胞周期蛋白E减少而蛋白稳定性增加.本研究还发现Artemis蛋白对细胞周期蛋白E的调控过程是不依赖于p53和p21表达的.这些结果表明,Artemis S516-645A突变和Artemis表达降低都可以引起细胞周期蛋白E蛋白水平升高,该调控作用是在转录后水平发生的,可能是干扰了细胞周期蛋白E的泛素化介导的蛋白降解过程,并且该调控作用是独立于p53-p21信号通路的.     

HSV-1 UL41基因编码蛋白的RNase活性及其调控

单纯疱疹病毒1型(herpes simplex virus type-1,HSV-1)UL41基因编码一种皮层蛋白,该蛋白质具有核糖核酸酶(ribonuclease,RNase)活性,能特异性地降解一些宿主和病毒信使RNA(messenger RNA,m RNA),参与宿主免疫逃逸,与其他蛋白质相互作用调控其RNase活性。该文概述了HSV-1UL41基因编码蛋白的RNase活性及其调控机制,以期为该基因的深入研究提供参考。     

复制阻滞应激引发的Artemis蛋白磷酸化调控细胞周期蛋白E的稳定性

Artemis是1个具有多种生物学功能的磷酸化蛋白,它在基因毒性应激引发的细胞周期检测点调控中起重要作用,但其调控机制知之甚少.为了探讨UVC等DNA复制阻滞应激引发的Artemis磷酸化及蛋白表达水平对细胞周期蛋白E的调控作用和调控机制.首先以Western印迹方法检测Artemis S516-645A突变细胞和Artemis表达降低细胞的细胞周期蛋白E的表达水平,发现ArtemisS516-645A突变细胞和多种Artemis siRNA转染细胞的细胞周期蛋白E表达水平均高于对照细胞.在此基础上,为分析细胞周期蛋白E表达受调控的分子机制,在稳定表达各种磷酸化状态Artemis的HEK-293细胞中导入外源性启动子转录驱动的细胞周期蛋白E表达质粒,发现表达Artemis S516-645A突变体的细胞中外源性的细胞周期蛋白E蛋白表达水平也高于野生型细胞.进一步的研究发现在Artemis蛋白表达降低的细胞中与泛素结合的细胞周期蛋白E减少而蛋白稳定性增加.本研究还发现Artemis蛋白对细胞周期蛋白E的调控过程是不依赖于p53和p21表达的.这些结果表明,Artemis S516-645A突变和Artemis表...     

嗜酸热古菌病毒STSV2密码子偏嗜性及其对dUTPase外源表达的影响

病毒和宿主之间的密码子使用频率差异是病毒在宿主中生存的重要调控机制之一。利用生物学软件Editseq和RSCU算法统计病毒STSV2及其宿主Sulfolobussolfataricus P2中的6个不同基因的遗传密码偏嗜性,并对病毒STSV2的dUTPase在大肠杆菌BL21和Rosetta中分别进行外源表达并分析其差异。结果表明,病毒STSV2密码子的偏嗜性总体与其宿主菌P2相似,STSV2基因组的不同蛋白编码基因的密码子偏嗜性有区别,病毒和宿主的相似蛋白编码序列密码子偏嗜性也有差异。分别以BL21(DE3)和Rosetta(DE3)为宿主表达STSV2的dUTPase基因显示,以BL21(DE3)为宿主时表达量大于以Rosetta(DE3)为宿主时目的蛋白表达量,进一步说明了病毒STSV2的密码子的偏嗜性对其蛋白的外源表达影响。